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[发明专利]高分子-改性金属有机框架材料复合膜及其制备和应用-CN201410154739.8无效
发明人： 姜忠义;李震;何光伟;李宗雨;吴洪 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-04-17 - 公布日： 2014-09-10 - 主分类号： H01M8/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种高分子-改性金属有机框架材料复合膜及其制备方法和应用。金属有机框架材料的制备方法包括以对苯二酸、九水硝酸铬、氢氟酸和水进行反应，并通过三氟甲基磺酸酐和浓硫酸进行改性。将所制备的改性金属有机框架材料分散到高分子溶液得到铸膜液，过滤静置脱泡后采用流延法制膜。干燥，淬火后用硫酸溶液酸化，洗涤再干燥，得到高分子-改性金属有机框架材料复合膜。本发明制得的复合膜具有较高的质子传导率，可直接用于燃料电池。
高分子改性金属有机框架材料复合及其制备应用

[发明专利]高分子-负载植酸金属有机框架材料复合膜及制备和应用-CN201410284464.X无效
发明人： 姜忠义;李震;何光伟;李宗雨 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-06-23 - 公布日： 2014-09-03 - 主分类号： H01M8/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高分子-负载植酸金属有机框架材料复合膜，是以高分子负载植酸金属有机框架材料为制膜材料，所述高分子是全氟磺酸聚电解质。其制备方法包括：制备金属有机框架材料，对金属有机框架材料的纯化，制备负载植酸金属有机框架材料，最终制备得到复合膜。其中，金属有机框架材料的制备过程简单，结构可控，粒径均一，廉价。植酸富含磷酸基团，可以促进饱和湿度下质子交换膜材料与高分子具有较好的兼容性，在膜内的分散比较均匀。本发明制备方法制得的膜材料在低湿度下亦有较好的质子传导特性，可用于低湿度下操作的氢氧燃料电池和饱和湿度下操作的直接甲醇燃料电池。
高分子负载金属有机框架材料复合制备应用

[发明专利]壳聚糖-四氧化三铁杂化膜及制备方法和应用-CN201410157504.4无效
发明人： 姜忠义;赵翠红;潘福生 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-04-17 - 公布日： 2014-08-06 - 主分类号： B01D69/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种壳聚糖-四氧化三铁杂化膜及制备方法和应用。制备过程包括：配制一定质量浓度的壳聚糖溶液。将FeCl₃•6H₂O和FeCl₂•4H₂O以一定比例溶于醋酸溶液中，然后将铁离子溶液滴加到壳聚糖溶液中，搅拌，加入一定量的戊二醛溶液交联，制成铸膜液。将铸膜液旋涂到相对疏水、多孔的高分子超滤膜表面。将此膜湿态下浸泡在一定浓度的氢氧化钠溶液中，同时用磁场处理，一段时间后将膜取出，水洗，然后将其放置在磁场中晾干后得到膜。本发明制备过程条件温和，原料丰富，结构可控。制得的杂化膜可用于有机溶剂脱水，气体脱湿，溶液脱盐等过程，具有优异的综合性能。用于乙醇-水混合体系，分离因子为673，渗透通量为1042g/(m²h)。
聚糖氧化三铁杂化膜制备方法应用

[发明专利]Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法和应用-CN201410158811.4无效
发明人： 姜忠义;何光伟;李宗雨;吴洪;李震 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-04-17 - 公布日： 2014-07-23 - 主分类号： H01M8/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法和应用。两性离子微囊制备方法是以硅球为模板，以甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱为两性离子功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂进行反应得到二氧化硅/两性离子高分子核壳结构的微球，通过刻蚀得到两性离子微囊。将所制备的微囊分散于Nafion、氮氮二甲基乙酰胺中得到铸膜液，采用流延法制得Nafion/两性离子微囊杂化膜。本发明两性离子微囊的制备方法简单，结构可控，粒径均一。使用混合溶剂，突破传统的沉淀聚合法使用单溶剂乙腈的局限(不能聚合不溶于乙腈的单体)。制得的两性离子微囊具有优越的保水能力。制得的杂化膜具有较高的质子传导率，尤其在低湿度下质子传导率相比纯膜显著提升。
nafion 两性离子微囊杂化膜制备方法应用

[发明专利]交联聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜及制备和应用-CN201410107022.8有效
发明人：吴洪;李雪琴;姜忠义;吴婵 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-21 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： B01D71/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种交联聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜及制备和应用。该膜是由聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜交联构成。其制备过程包括：制备聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜；配制2，4-甲苯二异氰酸酯溶液；将聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜放至2，4-甲苯二异氰酸酯溶液中进行交联。本发明的优点包括：交联聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物膜在室温下就可完成反应，反应速度快，无需添加催化剂，交联效果明显，配方简单，易于操作。另外，此种方法制备的交联膜提高了膜的耐水性、机械稳定性和热稳定性，使用寿命长，且适用于在含水湿态条件下分离CO₂，并表现出较好的分离效果。
交联乙烯己内酰胺共聚物制备应用

[发明专利]填充水凝胶微球调节膜中水含量的杂化膜及制备和应用-CN201410111273.3有效
发明人：吴洪;李雪琴;姜忠义;王梅迪 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-21 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： B01D71/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种填充水凝胶微球调节膜中水含量的杂化膜及制备和应用。所述的杂化膜由水凝胶微球和聚酰亚胺树脂组成。其制备过程包括：水凝胶微球的制备；配制聚酰亚胺树脂溶液；将水凝胶微球加入聚酰亚胺树脂溶液制得铸膜液制膜。本发明的优点包括：制备过程简单，调节膜中水含量简便，所制得的水凝胶微球填充杂化膜在膜中分布均匀，填充粒子和高分子基质相容性较好，水凝胶微球在膜中增加了膜的吸水率且可以调节膜的吸水率，制得的杂化膜用于CO₂/CH₄分离，在湿态测试条件下表现出较好的分离性能，CO₂渗透系数达270barrer，CO₂/CH₄分离选择性达59。
填充凝胶调节中水含量杂化膜制备应用

[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-CN201410093433.6无效
发明人： 姜忠义;赵宇宁;吴洪;杨昊 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： C08L5/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种磷酸化介孔中空二氧化硅亚微米球形颗粒，一种壳聚糖/磷酸化介孔中空二氧化硅亚微米球形颗粒杂化膜的制备方法和应用。制备过程包括：介孔中空二氧化硅颗粒的合成，环氧基硅烷偶联剂对其进行环氧基化修饰，三氯氧磷磷酸化改性。磷酸化介孔中空二氧化硅颗粒分散于含有小分子磷酸的铸膜液中，溶解壳聚糖高分子，充分混合后铸膜液脱泡，在玻璃板上流延法铸膜，室温下干燥后在稀硫酸中交联，得到杂化膜材料。本发明的无机材料制备及磷酸化过程条件高效、可控、简便。制得的杂化膜用于直接甲醇燃料电池性能优异，质子传导率最高可达0.0934Scm^-1（温度：110^oC、相对湿度100%、磷酸化介孔中空二氧化硅颗粒填充量为7.5wt.%）。
聚糖磷酸化二氧化硅颗粒杂化膜及其制备应用

[发明专利]磺化聚醚醚酮/磷酸化介孔二氧化硅杂化膜制备及应用-CN201410093432.1无效
发明人： 姜忠义;赵宇宁;吴洪;杨昊 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： C08L61/16 文献下载
摘要：磺化聚醚醚酮/磷酸化介孔二氧化硅杂化膜制备及应用。本发明涉及一种磷酸化介孔二氧化硅亚微米球形颗粒、一种磷酸化杂化膜制备方法和应用。制备过程包括：介孔二氧化硅亚微米球形颗粒的合成，环氧基硅烷偶联剂改性颗粒、三氯氧磷磷酸化，得到磷酸化介孔二氧化硅。将颗粒填充入磺化聚醚醚酮膜基质中，热处理制备成磷酸化杂化膜。本发明磷酸化二氧化硅颗粒制备过程条件简便、高效，制得的杂化膜均匀、有机无机相容性好，可用于直接甲醇燃料电池体系，膜质子传导率最高可达0.2407Scm^-1（温度：60^oC、相对湿度100%、磷酸化介孔二氧化硅颗粒填充量为5wt.%）。
磺化聚醚醚酮磷酸化二氧化硅杂化膜制备应用

[发明专利]改性硅纳米管杂化膜及其制备方法和应用-CN201410092420.7无效
发明人： 姜忠义;何光伟;聂玲丽;吴洪;李宗雨 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： C08L61/16 文献下载
摘要：本发明涉及杂化膜，具体涉及一种磺化聚醚醚酮/聚乙烯基磷酸功能化硅纳米管杂化膜及其制备方法和应用，属于燃料电池质子交换膜领域。其制备过程包括：以碳碳双键修饰的二氧化硅/氧化铝纳米棒为模板，原位聚合聚乙烯基磷酸，得到聚乙烯基磷酸功能化硅纳米管；将所制备的纳米管与磺化聚醚醚酮共混得铸膜液，流延，热处理成膜。本发明的优点在于：提供了一种制备无机/有机双层纳米管的方法，制备简单，结构可控。聚乙烯基磷酸功能化硅纳米管能够在膜内构建快速的质子传递通道，显著增加磺化聚醚醚酮的质子传导率；并且能够增强膜的阻醇性能和机械强度。所制备的杂化膜有望用于质子交换膜燃料电池。
改性纳米管杂化膜及其制备方法应用

[发明专利]磺化聚醚醚酮-原位磷酸化二氧化钛杂化膜及制备和应用-CN201410091942.5有效
发明人：吴洪;曹颖;姜忠义 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-06-18 - 主分类号： C08L61/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种磺化聚醚醚酮-原位磷酸化二氧化钛杂化膜及制备和应用。该杂化膜厚度为厚度为45~80μm，它是由磺化聚醚醚酮膜基质和原位生成的二氧化钛组成。其制备过程包括：磺化聚醚醚酮溶液的制备，钛前驱体的预水解，二氧化钛溶胶与磺化聚醚醚酮溶液混合，加入磷酸化试剂原位生成磷酸化的二氧化钛得到铸膜液，制膜得到磺化聚醚醚酮-原位磷酸化二氧化钛杂化膜。该杂化膜用作直接甲醇燃料电池质子交换膜。本发明的优点在于：制备过程简单可控，原位生成的磷酸化二氧化钛颗粒为纳米级，颗粒分布均匀，有效防止颗粒团聚，磷酸基团有效改善膜的性能，该杂化膜具有较好的阻醇和质子传导性能。
磺化聚醚醚酮原位磷酸化氧化钛杂化膜制备应用

[发明专利]壳聚糖/原位两性硅-钛杂化膜及制备方法和应用-CN201410093786.6有效
发明人：吴洪;尹永恒;姜忠义 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-06-11 - 主分类号： C08L5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种壳聚糖/原位两性硅-钛杂化膜及制备和应用。该杂化膜厚度为80~120μm，它是由壳聚糖、二氧化硅和二氧化钛组成。其制备过程包括：壳聚糖溶液的制备，两性无机硅-钛溶胶溶液的制备，将两性无机硅-钛溶胶与壳聚糖溶液混合进行缩聚反应得到铸膜液，铸膜液经铸膜过程得到壳聚糖/原位两性硅-钛杂化膜。该杂化膜用作直接甲醇燃料电池质子交换膜。本发明的优点在于：制备方法简单易操作，膜中无机颗粒中共同存在酸性基团和碱性基团，原位溶胶凝胶法使得纳米级的硅-钛颗粒分布均匀在杂化膜中，有效地改善了膜的性能，该杂化膜具有较低的甲醇渗透率及较高的质子传导率。
聚糖原位两性钛杂化膜制备方法应用

[发明专利]磺化聚醚醚酮/磺化铬有机骨架杂化膜及制备和应用-CN201410091943.X无效
发明人：吴洪;辛清萍;姜忠义 -专利权人：天津大学
申请日： 2014-03-13 - 公布日： 2014-06-11 - 主分类号： B01D71/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种磺化聚醚醚酮/磺化铬有机骨架杂化膜及制备和应用。所述的杂化膜是由磺化聚醚醚酮与磺化铬金属有机骨架所构成。其制备过程包括：以Cr(NO₃)₃·9H₂O、对苯二甲酸和氢氟酸在水中反应得铬有机骨架材料；通过三氟甲基磺酸酐和浓硫酸进行改性得磺化铬有机骨架材料；将磺化铬有机骨架材料与磺化聚醚醚酮溶液共混得到铸膜液，经流延法制得该杂化膜。本发明的优点在于：原料易得，制备过程简便可控，制得的磺化聚醚醚酮/磺化铬有机骨架杂化膜应用于CO₂/N₂气体分离，具有较高的选择性和渗透性。
磺化聚醚醚酮有机骨架杂化膜制备应用

[发明专利]填充含聚硅氧烷两亲性表面改性剂的抗污染膜及其制备方法-CN201310492143.4有效
发明人： 姜忠义;赵雪婷;苏延磊 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-10-21 - 公布日： 2014-04-30 - 主分类号： C08F287/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种填充含聚硅氧烷两亲性表面改性剂的抗污染膜的制备方法。所涉及的含聚硅氧烷两亲性表面改性剂制备方法如下：按聚乙二醇-聚甲氧丙烯-聚乙二醇嵌段共聚物与乙烯基硅油按摩尔配比，加入去离子水制成乳化液，氮气保护下加入引发剂硝酸铈铵，搅拌反应得到含有产物的反应溶液；反应溶液经去水、去杂、干燥，得到含硅氧烷链段的两亲性改性剂。将聚醚砜基膜材料与上述含聚硅氧烷两亲性表面改性剂按质量比溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中配制成均相铸膜液；铸膜液经脱泡、刮制成初生态膜，最后形成固态膜。本发明的优点在于：改性剂和超滤膜制备过程简单易行，制得的膜具有持久稳定、高效的抗污染性能，可降低处理不同生物污染物过程中的通量衰减，表现出良好的分离性能。
填充含聚硅氧烷两亲性表面改性污染及其制备方法

[发明专利]磺化聚醚醚酮/氨基功能化TiO₂杂化膜及制备和应用-CN201310516470.9无效
发明人：吴洪;辛清萍;姜忠义 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-10-29 - 公布日： 2014-02-05 - 主分类号： C08L61/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种磺化聚醚醚酮/氨基功能化TiO2杂化膜及制备和应用。所述的杂化膜是由磺化聚醚醚酮与氨基功能化TiO2所构成。其制备过程包括：将TiO2微球加入含有多巴胺的羟甲基氨基甲烷-HCl溶液中，经螯合反应得到多巴胺改性的TiO2微球；将多巴胺改性的TiO2微球加入聚乙烯亚胺溶液中接枝反应得到氨基功能化的TiO2；将氨基功能化的TiO2与磺化聚醚醚酮溶液共混得到铸膜液，经制膜得到该杂化膜。本发明的优点在于：制备过程简便，原料易得，条件温和，制得的磺化聚醚醚酮/氨基功能化的TiO2杂化膜用于CO2/CH4气体分离，具有较高的选择性和渗透性。
磺化聚醚醚酮氨基功能 tio sub 杂化膜制备应用

[发明专利]一种碳纳米管填充杂化膜及其制备方法和应用-CN201310492142.X无效
发明人： 姜忠义;王少飞;李奕帆;刘烨 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-10-21 - 公布日： 2014-01-29 - 主分类号： B01D71/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纳米管填充杂化膜的制备方法及应用，属于气体膜分离技术领域。其制备过程包括：配制聚乙二醇或含有聚氧乙烯段的有机物分子水溶液；加入碳纳米管，超声分散；加入聚氧乙烯-聚己内酰胺嵌段共聚物溶液，继续超声分散，制得铸膜液；室温下干燥，并在真空条件下进一步干燥而成。本发明的优点在于：制备方法简单，所制得的膜中碳纳米管分布均匀，制得的杂化膜用于气体分离，具有优异的综合性能。特别地，含有聚乙二醇二甲醚的膜具有高CO2渗透性和CO2/N2选择性，混合气测试CO2的渗透系数可达575barrer，选择性可达89。
一种纳米填充杂化膜及其制备方法应用