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公开(公告)号：CN114773597B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210467679.X
申请日：2022-04-29
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种微孔框架聚合物，由单体聚合形成；所述单体包括式(I)所示的单体与式(II)所示的单体；其中，n1为0～5的整数；n2为1～5的整数；R1为功能化基团；R2为单键、氧原子、硫原子、C1～C5的含氧基团或C1～C5的亚烷基。与现有技术相比，本发明提供的聚合物分子链拓扑结构为框架类型，其具备优异的耐溶胀和抗老化能力，将其用于构筑膜，可使膜内孔通道尺寸稳定，此外，还可通过调控孔化学性质，增强限域空间内离子与孔壁的相互作用，促进离子快速传递，进而获得极低膜电阻，赋予其用于液流电池
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公开(公告)号：CN117427510A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311681453.0
申请日：2023-12-08
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种富胺双极膜及其制备方法，包括依次接触的阴离子交换层、中间界面层和阳离子交换层，其中：阴离子交换层为商业化阴离子交换膜；中间界面层由胺基聚合物通过喷涂法制成；阳离子交换层由荷负电高分子聚合物通过喷涂法制成。本发明的双极膜可以有效防止不同膜层之间渗透和催化剂泄露现象，同时提升水解离和产酸碱性能，为低成本制备高性能双极膜提供了借鉴。
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公开(公告)号：CN115732716A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211580727.2
申请日：2022-12-09
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: H01M8/0273 , H01M8/026 , H01M8/0265
Abstract: 本发明提供了一种液流电池的电极框及液流电池，该电极框通过设置具有多级扰流功能的第一扰流结构和第二扰流结构实现对电解液的流速进行调整，以有效增强电解液进入多孔电极时的分布均匀性，且能有效减少电解液离开多孔电极时的流动死区，降低液流电池的浓差极化，以最终提升液流电池的电容量利用率和能量效率。
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公开(公告)号：CN115558790A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211163024.X
申请日：2022-09-23
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: C22B7/00 , C22B60/02 , C02F1/469 , C02F101/20 , C02F103/08
Abstract: 本发明提供了一种海水中分离和富集铀的方法。与现有技术相比，本发明利用电脱水电驱动分离系统能够实现不同价态离子选择性分离的优势，通过优选合适的阳离子交换膜类型和电流密度，一步法将氯化钠与铀进行选择性分离；并且利用电脱水，可获得高水迁移，提升铀的富集效果；该法实施简单，对环境无有害污染，可利用不同离子交换膜的特征，实现单多价离子的分离，还可巧妙利用离子交换膜不够致密的缺陷，化劣势为优势，降低成本；同时以电场力作为驱动力，分离效果较好，大大提高富集效率，避免了传统物理吸附法的问题。因此，利用电脱水电膜反应器从海水中分离和富集铀是一种绿色、环保、高效的方法，具有重要的工业应用价值。
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公开(公告)号：CN115505105A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211163608.7
申请日：2022-09-23
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种高性能碱性聚电解质膜及其制备方法，包括如下步骤：将具有共轭作用的芘结构通过Friedel–Crafts聚合引入到无醚芳基骨架中，接着对聚合物进行季胺化引入功能基团，最终得到高性能碱性聚电解质膜。其中主链中芘结构间的π‑π作用诱导聚合物主链堆积，形成规整通道，获得高电导率。同时采用酸催化Friedel–Crafts聚合方法，合成无醚芳基主链，获得高耐碱稳定性。本发明提供了一种工艺简单、综合性能优异的碱性聚电解质膜的制备方法，所制备得到的碱性聚电解质膜兼具优异的机械强度、抗溶胀性能、离子电导率和化学稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115449107A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211247263.3
申请日：2022-10-12
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种柔性三维网络结构碱性聚电解质膜，将阴离子功能化聚合物成膜后，进行离子交换得到。本发明中的柔性三维网络结构的碱性聚电解质膜同时兼具刚性材料的微孔特性以及柔性材料的优良可加工性。聚合物中具有非共平面扭曲结构的螺二芴单元充当刚性的网络节点，迫使分子链段朝不同方向伸展，从而形成疏松的网络结构，进而形成大量的自由体积和微孔。本发明中所制备的三维网络聚合物具有一定的柔性和伸缩性，可在溶剂中经充分溶胀形成均匀胶体，便于进行改性和功能化反应，具有优良的可加工性。本发明还提供了一种柔性三维网络结构碱性聚电解质膜的制备方法。
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公开(公告)号：CN115245759A
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202210856948.1
申请日：2022-07-20
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明涉及新材料膜技术领域，具体是一种自支撑共价有机框架膜及其制备方法。本发明提供了一种自支撑共价有机框架膜的制备方法，包括：将胺单体或醛单体的水溶液与胺单体或醛单体的1‑甲基‑2‑吡咯烷酮溶液混合，得到前驱液；所述水溶液和1‑甲基‑2‑吡咯烷酮溶液的溶质不同时为胺单体或不同时为醛单体；将前驱液进行热处理，得到自支撑共价有机框架膜。本发明提供的方法可以克服共价有机框架材料溶液加工性较差的缺点，方法简单、步骤少、可重复性高、可操作性和通用性强、易于放大，得到的自支撑共价有机框架膜机械强度高、柔韧性好，在共价有机框架膜的大规模制备与产业化应用展现出重要的潜力。
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公开(公告)号：CN113663519B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110868560.9
申请日：2021-07-30
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种用于特种阳离子精细化筛分的阳离子精馏系统及其应用，该系统由一张或多张阴离子交换膜和特种阳离子选择性膜依照“同类同侧”原则依次叠压后加上流道隔网和密封垫片组成，不同于传统电渗析膜堆中功能薄膜的排列方式，该系统中不同类型功能薄膜不交替穿插排列。本发明的阳离子精馏系统采用对某种阳离子具有特异筛分能力的特种隔膜，通过层层叠加，实现阳离子的逐级筛分、杂质阳离子的逐级阻隔及特种阳离子选择性级数放大，极大提升特种阳离子的精细化筛分效率，打破了传统电渗析过程由单一阳离子特种筛分隔膜自身特性决定目标阳离子选择性的约束条件。
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公开(公告)号：CN113621131B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202111079824.9
申请日：2021-09-15
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种式(I)或式(II)结构的聚合物电解质材料的制备方法及碱性聚电解质膜，包括以下步骤：首先采用超酸催化的傅克反应制备得到无芳醚的聚合物主链；接着采用铃木偶联反应引入带有活性反应位点的侧链；最后采用门秀金反应接枝多种碱稳定性优异的阳离子交换基团。本申请制备的碱性聚电解质膜结构可调，通过铃木偶联反应引入带有活性反应位点的侧链，可以灵活的接枝多种碱稳定性优异的离子交换基团；所制备的碱性聚电解质膜具有离子电导率高、使用寿命长、抗溶胀性能高、机械性能优异等诸多优势。整个聚合物分子结构中没有碱稳定性敏感的基团，有利于该类聚合物电解质膜材料在燃料电池、水电解等高PH环境下长期使用。
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公开(公告)号：CN114855217A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210652117.2
申请日：2022-06-10
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种基于原位生长纳米片的双极膜制备方法，包括如下步骤：将磺酸型聚苯醚阳离子交换膜液流延在基体上，并将流延有膜液的基体进行加热，直至所述膜液中的部分磺酸基团发生交联，得到交联型阳离子交换膜层；将所述交联型阳离子交换膜层的一侧浸泡碱性高铁酸钾溶液，得到羟基氧化铁纳米片阵列双极膜界面层；在所述双极膜界面层上喷涂季胺型聚苯醚阴离子交换膜液，烘干即得双极膜。本发明制备的双极膜的水通量增高。通过原位生长的方式将羟基氧化铁纳米片阵列固定在双极膜界面层内，提升界面层亲水性，并且原位生长技术显著提高催化层和膜层的界面结合力，水解离电压的大幅降低，产酸产碱性能的显著提升。
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