一种柔性自支撑微孔层及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117174918A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311152329.5

    申请日:2023-09-08

    申请人: 东华大学

    摘要: 本发明涉及一种柔性自支撑微孔层及其制备方法和应用,柔性自支撑微孔层为TiN掺杂的柔性碳纳米纤维膜,其中纳米纤维均匀搭建形成三维网络状结构,TiN晶体呈颗粒状均匀分布于纳米纤维中。其制法:以碳前驱体与Ti前驱体的混合溶液作为纺丝液,通过静电纺丝得到纳米纤维膜,纳米纤维膜再依次经过预氧化、碳化后得到TiN掺杂的柔性碳纳米纤维膜,即柔性自支撑型微孔层。该纳米纤维膜可应用于与碳纸贴合后构建燃料电池气体扩散层以及由燃料电池气体扩散层制备燃料电池。本发明的柔性自支撑微孔层,制备方法简单,不会出现渗透进入碳纸基底与形成裂纹的问题,综合性能优异;柔性自支撑微孔层用于制备燃料电池气体扩散层,应用前景较好。

    以笼状倍半硅氧烷为致孔剂的聚丙烯腈基纳米多孔碳纤维的制备方法及其制品

    公开(公告)号:CN104060348B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410265484.2

    申请日:2014-06-16

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: D01F9/22 D01F1/10

    摘要: 本发明涉及一种以笼状倍半硅氧烷(POSS)为致孔剂的聚丙烯腈(PAN)基纳米多孔碳纤维的制备方法及其制品,其制备方法包括步骤(1)聚丙烯腈和笼状倍半硅氧烷共混溶液的制备;(2)静电纺丝制备纳米多孔碳纤维原丝;(3)纳米多孔碳纤维原丝的预氧化;(4)炭化制备纳米多孔碳纤维。该方法工艺简便、能耗成本低,该方法所得纳米多孔碳纤维制品尺寸可控,平均直径约为100~1000纳米,孔径为5-200纳米,且可根据PAN/POSS含量比调控孔径尺寸,具有比表面积大、化学稳定性好,高长径比,适合连续生产。

    含双杂萘酮结构和三氟甲基取代芳香二胺单体制备聚酰亚胺的方法

    公开(公告)号:CN101456954A

    公开(公告)日:2009-06-17

    申请号:CN200810207613.7

    申请日:2008-12-23

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: C08G73/10

    摘要: 本发明涉及含双杂萘酮结构和三氟甲基取代芳香二胺单体制备聚酰亚胺的方法,包括:在氮气保护下,将含双杂萘酮结构和三氟甲基取代芳香二胺和芳香二酐单体以等摩尔比溶于间甲酚有机溶剂中,得总固体质量百分数为5~20%,用异喹啉做催化剂,通过氮气流带水,100~140℃缩合反应2~5h后,继续在190~200℃脱水亚胺化10~20h,经一步聚合后,将反应产物倒入甲醇或乙醇中,收集沉淀物干燥,得纤维状白色或浅黄色聚酰亚胺聚合物。本发明所得聚酰亚胺具有良好的溶解性和成膜性、优越的耐高温性能和力学性能、高的光学透明性和低的介电常数等优异的综合性能。

    聚丙烯腈(PAN)基纳米碳纤维制备吸波复合材料的方法

    公开(公告)号:CN101412839A

    公开(公告)日:2009-04-22

    申请号:CN200810202883.9

    申请日:2008-11-18

    申请人: 东华大学

    摘要: 本发明涉及聚丙烯腈(PAN)基纳米碳纤维制备吸波复合材料的方法,包括:(1)纳米碳纤维进行研磨,控制时间为1-2h,将纳米纤维加入丙酮中,超声分散15-60min;(2)将上述悬浊液加入到双酚A型环氧树脂中,搅拌混合均匀,将混合溶液超声分散30-60min,使纳米碳纤维在双酚A型环氧树脂中分散,使丙酮挥发;(3)将低分子聚酰胺固化剂加入到按步骤(2)得到的混合物中,所加入的质量与双酚A型环氧树脂质量之比为1∶2-4,充分搅拌均匀后常温固化,得到吸波复合材料。该方法工艺简单,制备的复合材料吸波性能优异。

    一种用聚丙烯腈(PAN)制备纳米碳纤维的方法

    公开(公告)号:CN101112980A

    公开(公告)日:2008-01-30

    申请号:CN200710042818.X

    申请日:2007-06-27

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: C01B31/02 B82B3/00

    摘要: 本发明涉及一种用聚丙烯腈(PAN)制备纳米碳纤维的方法,包括步骤:(1)干燥聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),将两者混合物溶于共溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,温度50-60℃;(2)将上述聚合物混合溶液湿法纺丝,调整牵伸倍数调控PAN在PMMA中的分散尺寸,得到以PMMA为连续相,PAN为分散相的PAN/PMMA共混纤维;(3)将共混纤维作为纳米碳纤维原丝在空气中预氧化后再碳化,预氧化工艺:温度150-300℃,时间4.5-6hr,碳化在N2保护下碳化,升温速率2-20℃/min,温度500-1200℃,时间为40-90min,得到直径为100-1000nm的纳米碳纤维,长径为50-100um。该方法工艺简单、制备的纤维尺寸均匀和纯度高,适合工业化生产。

    一类含有离子基团的聚苯并二噁唑聚合物及其制备方法

    公开(公告)号:CN1603355A

    公开(公告)日:2005-04-06

    申请号:CN200410054108.5

    申请日:2004-08-30

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: C08G73/22

    摘要: 本发明公开了一类含有离子基团的聚苯并二噁唑聚合物及其制备方法。本发明得到的聚合物溶液可以经螺杆挤出机采用干喷湿纺制备高性能纤维,并可采用三点弯曲试验法测定其压缩模量。本发明通过在大分子链上引入离子基团,合成具有较强分子间离子相互作用的苯并噁唑聚合物,并且还可以改善其界面性能。本发明中的聚合物具有如上的分子结构。

    多孔多中空柔性复合纳米纤维膜材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113073426B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202110207974.7

    申请日:2021-02-25

    申请人: 东华大学

    摘要: 本发明涉及一种多孔多中空柔性复合纳米纤维膜材料及其制备方法,该方法是经由同轴静电纺丝制得多孔多中空柔性复合纳米纤维膜;同轴静电纺丝的外层溶液由牺牲型高分子聚合物、保留型高分子聚合物和溶剂A组成;同轴静电纺丝的内层溶液由牺牲型高分子聚合物、纺丝过程中可生成兼具半导体特性和低表面能物质的材料以及溶剂B组成;然后去除所述多孔多中空柔性复合纳米纤维膜中的牺牲型高分子聚合物,即获得由多孔多中空纳米纤维堆叠构成的膜材料,多孔多中空纳米纤维具有多个中空管道和表面至中空的三维贯穿通孔微纳结构;本发明的膜材料具有较好的柔性和机械强度,解决了多孔复合纤维材料和单中空纤维材料易脆性和机械强度低等问题。

    一种水/气分离传输的微孔层材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113921832A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111169932.5

    申请日:2021-10-08

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: H01M4/88 H01M8/1004

    摘要: 本发明涉及一种水/气分离传输的微孔层材料及其制备方法和应用,制备方法为:首先制备皮层为聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物且芯层为聚甲基丙烯酸甲酯和钛酸丁酯的混合物的皮芯复合纳米纤维,然后进行预氧化处理,接着进行碳化处理,最后对碳化处理得到的产物外表面进行疏水处理;最终制得的材料为具有中空结构的纳米碳纤维,其内表面具有亲水性,其外表面具有疏水性,其上分布有连通内、外表面的微孔;最终制得的材料可用于制备质子交换膜燃料电池膜电极的微孔层。本发明解决了现有技术中质子交换膜燃料电池膜电极材料因水管理水平不高带来的电池水淹、传质极化严重等问题,能够对膜电极中的产物水和反应物气体进行分离传输。