科创中国
一种热响应复合质子膜及其制备方法和应用
发布时间: 2022-12-09
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高新技术改造传统产业
成果介绍
本发明提供了一种热响应复合质子膜的制备方法，选择4‑[(2‑羟基苄基)氨基]苯磺酸作为热响应开关，通过预先存在的分子内氢键构型，质子在热刺激下从4‑[(2‑羟基苄基)氨基]苯磺酸酮式结构的氨基转移到羰基氧上，形成了4‑[(2‑羟基苄基)氨基]苯磺酸的醇式结构，实现酮型和烯醇型发生可逆异构化反应，实现利用温度控制所述复合质子膜的质子传导速率，且利用ZOF作为载体，负载较多的4‑[(2‑羟基苄基)氨基]苯磺酸分子，增加了所述复合质子膜质子传导过程中的质子数，提高开关率，采用聚(2‑丙烯酰胺‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸)、聚乙烯醇和戊二醛制备了质子传导速率高且机械稳定性好的基质膜，进一步提高开关率。
成果亮点
(1)将负载4-[(2-羟基苄基)氨基]苯磺酸的锆基金属有机骨架复合材料和水混合，得到悬浮液；所述负载4-[(2-羟基苄基)氨基]苯磺酸的锆基金属有机骨架复合材料由4-[(2-羟基苄基)氨基]苯磺酸和锆基金属有机骨架材料制备得到；
(2)将聚乙烯醇溶液和聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸)溶液混合，得到混合溶液；
(3)向所述步骤(2)得到的混合溶液中滴加所述步骤(1)得到的悬浮液，然后加入戊二醛进行交联反应，得到交联产物；
(4)将所述步骤(3)得到的交联产物浇铸到模具中，得到热响应复合质子膜；
团队介绍
雷锋团队是由哈尔滨师范大学14级政治与行政学院的关明贺同学于2015年9月1日建立的学生自主创立的创业团队。在黑龙江福成科技有限公司的赞助下，旨在为江北的大学生服务，让大学生过上更好的大学生活。自创立以来，雷锋团队本着为同学服务的宗旨，解决大学生生活问题为核心，为大学生提供广大的创业机会。创立后不久已成为哈尔滨江北十余所大学院校人数最多、最有号召力和影响力的学生团队组织。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-02-24
黄剑华
哈尔滨工业大学
教授
综合评价
本发明对所述冷却的方式没有特殊的限制，采用本领域常规方式即可。本发明对所述离心的方式没有特殊的限制，采用本领域常规方式即可。在本发明中，所述洗涤所用试剂优选为乙醇；所述乙醇更换的次数优选为每天一次。在本发明中，所述洗涤所用时间优选为1～7天。在本发明中，所述干燥的方式优选为真空干燥。在本发明中，所述干燥的温度优选为40～90℃，更优选为50～80℃。本发明对所有干燥的时间没有特殊的限制，实现充分除去水分目的即可。在本发明中，所述活化的温度优选为100～280℃，更优选为120～240℃。在本发明中，所述活化的时间优选为0.5～8小时，更优选为2～6小时。本发明将活化的温度和时间控制在上范围内，有利于去除锆基金属有机骨架材料孔道中的溶剂分子。
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