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公开(公告)号：CN110311161A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910544056.6
申请日：2019-06-21
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M8/1025 , H01M8/1088
摘要： 本发明属于电化学工程技术领域，涉及一种膜法调控电化学氢泵CO2加氢反应器中阴极电势的方法。该方法采用正电荷改性的质子交换膜替代液体缓冲层，在电化学氢泵CO2加氢反应器外加电能时，阳极氢气解离生成的氢质子穿过正电荷改性的质子交换膜，在阴极生成原位吸附氢与CO2发生加氢反应。通过离子置换法或层层自组装法在质子交换膜中引入正电荷，膜中的正电荷在电场作用下向阴极迁移并积累，与阴极形成双电层，调控CO2加氢的阴极电势，促进CO2加氢反应。本发明利用改性膜代替液体缓冲层，能够避免液相环境，消除界面问题，可以实现更高的阴极电势；同时利用正电荷对氢质子的Donnan排斥效应，长时间稳定抑制析氢反应，获得较高的CO2加氢效率。
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公开(公告)号：CN109440302A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811283854.X
申请日：2018-10-31
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于碱性电解质膜技术领域，涉及一种具有直通有序氢氧根离子传导通道的碱性电解质膜，是由碱性聚合物电解质膜材料纺丝溶液通过静电纺丝制备沿单一方向有序电纺纤维垫，再将纤维垫进行常温压缩、多纤维垫堆叠、纤维垫堵孔、烘干成纤维组块、切片、热压进行表面平整、泡碱进行离子交换后制备而成。本发明制备的碱性电解质膜，利用物理静电纺丝法诱导OH-离子传导通道沿单根纤维内长程连通，并使得碱性电解质膜厚度方向纤维有序排列，满足电化学装置对膜厚度方向高离子传导率的要求，显著提高了碱性电解质膜沿厚度方向的离子传导率。
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公开(公告)号：CN110311161B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN201910544056.6
申请日：2019-06-21
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M8/1025 , H01M8/1088
摘要： 本发明属于电化学工程技术领域，涉及一种膜法调控电化学氢泵CO2加氢反应器中阴极电势的方法。该方法采用正电荷改性的质子交换膜替代液体缓冲层，在电化学氢泵CO2加氢反应器外加电能时，阳极氢气解离生成的氢质子穿过正电荷改性的质子交换膜，在阴极生成原位吸附氢与CO2发生加氢反应。通过离子置换法或层层自组装法在质子交换膜中引入正电荷，膜中的正电荷在电场作用下向阴极迁移并积累，与阴极形成双电层，调控CO2加氢的阴极电势，促进CO2加氢反应。本发明利用改性膜代替液体缓冲层，能够避免液相环境，消除界面问题，可以实现更高的阴极电势；同时利用正电荷对氢质子的Donnan排斥效应，长时间稳定抑制析氢反应，获得较高的CO2加氢效率。
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公开(公告)号：CN108625040A
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201810375926.7
申请日：2018-04-17
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于电化学工程技术领域，涉及一种同轴静电纺丝制备碳纳米管增强阴离子交换膜的方法。采用同轴静电纺丝，将功能化碳纳米管固定在纳米纤维内部，再经溶剂蒸汽浴、热压、氢氧根离子交换，制备得到具备三维网络形貌的致密膜。功能化碳纳米管固定在纳米纤维内部并沿纳米纤维轴向取向，其表面的咪唑功能基团促进了膜中的离子簇聚集。因此，本发明有效地增强了有机/无机组分的相容性，提高了碳纳米管掺杂量，显著提高了膜的氢氧根离子传导率、机械强度和耐水溶胀能力。
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公开(公告)号：CN110112448B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910422077.0
申请日：2019-05-21
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： C08G73/18 , H01M8/1067 , H01M8/1072
摘要： 本发明属于碱性聚合物电解质膜技术领域，涉及一种梳状结构高电导率聚苯并咪唑阴离子交换膜及其制备方法。本发明首先将聚苯并咪唑与不含阳离子功能基团的支链进行接枝反应，合成去质子化的梳状接枝聚苯并咪唑材料，使接枝率达到最大，可以避免聚苯并咪唑中N‑H与阳离子功能基团形成酸碱对，降低其反应性与活动性；再将其与季铵化试剂反应，使支链末端连接阳离子功能基团，使其形成易于聚集形成离子簇和亲/憎水微相分离结构。本发明所制备的阴离子交换膜具有优异的电导率、机械性能和碱稳定性。
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公开(公告)号：CN108625040B
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN201810375926.7
申请日：2018-04-17
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于电化学工程技术领域，涉及一种同轴静电纺丝制备碳纳米管增强阴离子交换膜的方法。采用同轴静电纺丝，将功能化碳纳米管固定在纳米纤维内部，再经溶剂蒸汽浴、热压、氢氧根离子交换，制备得到具备三维网络形貌的致密膜。功能化碳纳米管固定在在纳米纤维内部并沿纳米纤维轴向取向，其表面的咪唑功能基团促进了膜中的离子簇聚集。因此，本发明有效地增强了有机/无机组分的相容性，提高了碳纳米管掺杂量，显著提高了膜的氢氧根离子传导率、机械强度和耐水溶胀能力。
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公开(公告)号：CN110112448A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910422077.0
申请日：2019-05-21
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： H01M8/1067 , H01M8/1072 , C08G73/18
摘要： 本发明属于碱性聚合物电解质膜技术领域，涉及一种梳状结构高电导率聚苯并咪唑阴离子交换膜及其制备方法。本发明首先将聚苯并咪唑与不含阳离子功能基团的支链进行接枝反应，合成去质子化的梳状接枝聚苯并咪唑材料，使接枝率达到最大，可以避免聚苯并咪唑中N-H与阳离子功能基团形成酸碱对，降低其反应性与活动性；再将其与季铵化试剂反应，使支链末端连接阳离子功能基团，使其形成易于聚集形成离子簇和亲/憎水微相分离结构。本发明所制备的阴离子交换膜具有优异的电导率、机械性能和碱稳定性。
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