[发明专利]壳聚糖/磷酸化二氧化硅颗粒杂化膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种壳聚糖/磷酸化介孔中空二氧化硅杂化膜，其特征在于它是以磷酸化介孔中空二氧化硅亚微米球形颗粒为无机填充剂，壳聚糖作为有机基质，磷酸化介孔中空二氧化硅亚微米球形颗粒占壳聚糖的质量分数为1.25 wt.%-10 wt.%。

2.一种如权利要求1所述的壳聚糖/磷酸化介孔中空二氧化硅杂化膜的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：将磷酸化介孔中空二氧化硅颗粒超声分散于含有一定质量氨基三亚甲基膦酸的去离子水中，向分散液中加入占铸膜液总质量分数为2 wt.%的醋酸，并加热至80 ^oC，机械搅拌条件下向溶液中加入壳聚糖，其中壳聚糖占铸膜液总质量分数为2 wt.%，磷酸化介孔中空二氧化硅颗粒用量为壳聚糖的1.25 wt.%-10 wt.%，氨基三亚甲基膦酸占铸膜液总质量分数为0.12 wt.%-0.44 wt.%，在80 ^oC下剧烈搅拌溶解2小时得到铸膜液，将铸膜液脱泡后在玻璃板上流延，干燥，用硫酸水溶液交联，而后洗涤干燥得到杂化膜。

3. 一种如权利要求2所述的壳聚糖/磷酸化介孔中空二氧化硅杂化膜的制备方法，其特征在于磷酸化介孔中空二氧化硅颗粒通过如下步骤制备：

1) 采用St?ber法合成单分散二氧化硅亚微米球形颗粒作为内核；

2) 向步骤1)制得的颗粒外层包覆以十六烷基三甲基溴化铵为模板,正硅酸乙酯水解缩聚形成的介孔壳层；

3) 用碳酸钠水溶液刻蚀颗粒的内核；

4) 用甲醇盐酸溶液去除颗粒的十六烷基三甲基溴化铵模板，合成介孔中空二氧化硅颗粒；

5）使用环氧基硅烷偶联剂（3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷）于无水甲苯中对步骤4)制得的颗粒进行环氧基化修饰；

6) 使用三氯氧磷对步骤5)制得的颗粒进行磷酸化。

4. 一种如权利要求1所述的壳聚糖/磷酸化介孔中空二氧化硅膜在直接甲醇燃料电池的应用。