发明名称 电化学合成五氧化二氮用的隔膜及其制备方法
摘要 本发明公开了一种电化学合成五氧化二氮用的隔膜及其制备方法。该隔膜由多孔聚四氟乙烯基膜及负载的高氟化离子交换树脂和SiO2的形成的膜再与膨体聚四氟乙烯膜复合而成,厚度为80~120μm。其制备过程:多孔聚四氟乙烯基膜在浓硝酸中处理;经处理的基膜在高氟化离子交换树脂溶液中进行负载,负载高氟化离子交换树脂的基膜在SiO2溶胶中进行负载得多孔聚四氟乙烯-高氟化离子交换树脂-SiO2膜,该膜然后与膨体聚四氟乙烯膜压合,得到电化学合成五氧化二氮用的隔膜。本发明优点,所述的隔膜具有的膜电阻低、阻水性能高和电流效率高的特点;其制备条件温和、生产成本低及易于工业化。
申请公布号 CN102268690B 申请公布日期 2014.01.29
申请号 CN201110158332.9 申请日期 2011.06.15
申请人 天津大学 发明人 王庆法;章一夫;柴静;王莅;张香文
分类号 C25B13/08(2006.01)I 主分类号 C25B13/08(2006.01)I
代理机构 天津市杰盈专利代理有限公司 12207 代理人 王小静
主权项 一种电化学合成五氧化二氮用的隔膜制备方法,所述的隔膜由多孔聚四氟乙烯基膜及所负载的Nafion和SiO2的形成的膜再与膨体聚四氟乙烯膜复合而成,厚度为80~120μm;其中,多孔聚四氟乙烯基膜的膜孔径为0.1μm,孔隙率为55%,厚度为0.06mm;多孔聚四氟乙烯基膜所负载的Nafion质量为多孔聚四氟乙烯基膜干重的1~5%,所负载的SiO2质量为负Nafion后的多孔聚四氟乙烯基膜干重的1~10%;膨体聚四氟乙烯膜,其膜孔径40~100nm,厚度为10~30μm,开孔率90~98%,其特征在于包括以下过程:(1)将多孔聚四氟乙烯基膜置于温度50~70℃的丙酮中回流3~12h,而后浸渍在质量浓度98%硝酸中12~36h,取出后用去离子水反复冲洗直至洗出液pH值为7为止,在60~120°温度下真空烘干12h~48h得多孔聚四氟乙烯基膜的干膜,确定该干膜质量后再将其放入去离子水中待用;(2)将步骤(1)处理的多孔聚四氟乙烯基膜浸入质量浓度5%的Nafion溶液中6h~72h,取出后在60~120℃温度下真空干燥12h~48h,称重确定负载Nafion的多孔聚四氟乙烯基膜干重,将负载Nafion的多孔聚四氟乙烯基膜于去离子水溶胀24~26h,再置于0.5mol/L的H2SO4溶液溶胀4~5h,制得多孔聚四氟乙烯‑Nafion膜,放入去离子水中待用;(3)将步骤(2)制得的多孔聚四氟乙烯‑Nafion膜浸入质量含量23.5%、平均粒径30nm的SiO2溶胶中浸泡6h~80h,取出后在温度20~30℃晾干12~14h,然后在温度60~80℃的真空干燥箱干燥12~24h,称重确定负载SiO2的多孔聚四氟乙烯‑Nafion基膜干重,制得多孔聚四氟乙烯‑Nafion‑SiO2膜;(4)将步骤(3)制得的多孔聚四氟乙烯‑Nafion‑SiO2膜与膨体聚四氟乙烯膜在室温下,以压力为8~10MPa压合48~50h得到电化学合成五氧化二氮用的隔膜。
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