[发明专利]一种高强度壳聚糖基阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度壳聚糖基阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜由壳聚糖溶于溶剂后与聚二烯二甲基氯化铵机械共混得到均相溶液，再与环氧硅氧烷发生环氧开环反应得到聚合物溶胶，以四乙氧基硅烷为前驱体，通过溶胶-凝胶技术得到高强度壳聚糖基阴离子交换膜。

2.根据权利要求1所述的高强度壳聚糖基阴离子交换膜，其特征在于所述壳聚糖与聚二烯二甲基氯化铵、环氧硅氧烷、四乙氧基硅烷的质量比为1:0.25-1：0.1-0.2：0.1。

3.根据权利要求1或2所述的高强度壳聚糖基阴离子交换膜，其特征在于所述环氧硅氧烷为2-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷或γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷。

4.一种权利要求1-3任一所述的高强度壳聚糖基阴离子交换膜的制备方法，其特征在于步骤如下：

1）室温下，将壳聚糖粉末溶解在醋酸水溶液中，并充分搅拌使其充分溶解，得到壳聚糖的醋酸溶液；

2）将聚二烯二甲基氯化铵水溶液加入到步骤1）所得的壳聚糖的醋酸溶液中，持续搅拌12-15h，再逐滴加入环氧硅氧烷和四乙氧基硅烷的水溶液，所得混合液在60-80℃下搅拌反应12-15h得到壳聚糖基聚合物溶胶；

3）将步骤2）所得壳聚糖基聚合物溶胶倒入聚四氟乙烯膜盘中，室温下陈化24h，然后在40-60℃下真空干燥4-10h，随后依次在100℃、120℃、150℃下各热处理2h，冷却后将膜从聚四氟乙烯膜盘中剥离得到高强度壳聚糖基阴离子交换膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤1）所述壳聚糖粉末重均分子量为5-7万，脱乙酰度为90%以上。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤2）所述聚二烯二甲基氯化铵重均分子量为40-50万。

7.根据权利要求1-3任一所述的高强度壳聚糖基阴离子交换膜在氢气和氧气燃料电池方面的应用。