离子渗透隔膜及其制作方法、水电解装置
文献发布时间:2024-01-17 01:28:27
技术领域
本申请涉及电解水制氢技术领域,尤其涉及一种离子渗透隔膜及其制作方法、水电解装置。
背景技术
当今,在数种工业生产中常常使用氢气,氢气是一种重要的能源。而且,通过氢气与氧气结合,得到的产物为水,在此类反应中不会产生对环境有影响的碳温室气体等,非常环保,使得氢气在今后的工业生产、社会生活中必将扮演越来越重要的角色。
氢气的来源非常多,其中,采用电能将水电解产生氢气是其中的一种来源。电解水制氢的能量利用高效、氢气纯度高,且在整个电解过程中无污染,因此受到了越来越广泛的研究。
通常采用水电解装置进行水电解制氢,水电解装置中设置有隔膜。然而,目前的隔膜常面临高电解效率和高氢气纯度的矛盾,具体为,高电解效率要求隔膜具有低面电阻,此时隔膜的孔径较大,然而,隔膜大孔径又会导致氢气纯度降低。因此,如何在维持隔膜小孔径的同时,还能够降低隔膜的面电阻就显得非常关键。
由此,亟需提供一种新型的隔膜,以解决上述问题。
发明内容
本申请的实施例提供一种离子渗透隔膜及其制作方法、水电解装置,该离子渗透隔膜具备良好的亲水性,能够通过亲水浆料层的微孔、导体粒子,实现对水电解装置中电解液电解产生的氢氧根的传导功能;同时,还能够在维持离子渗透隔膜微孔径的基础上降低面电阻,从而能够有效降低电解水制氢气的能耗。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供了一种离子渗透隔膜,该离子渗透隔膜应用于水电解装置,所述离子渗透隔膜包括:
支撑层,具有多个通孔;
亲水浆料层,包覆所述支撑层的表面、且至少填充所述通孔的部分;所述亲水浆料层具有多个微孔、且包括第一聚合物树脂和纳米粒子,所述纳米粒子掺杂于所述第一聚合物树脂中,所述纳米粒子包括无机亲水粒子和导体粒子,所述导体粒子用于传递所述水电解装置中的部分氢氧根。
可选的,所述导体粒子包括水滑石类化合物、La
可选的,所述导体粒子的粒径取值范围包括0.01-1.0μm。
可选的,所述无机亲水粒子在所述第一聚合物树脂中的掺杂浓度与所述导体粒子在所述第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值取值范围包括1:9-9:1。
可选的,所述亲水浆料层还包括致孔剂,所述致孔剂掺杂于所述第一聚合物树脂中;
所述致孔剂包括甘油、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、离子液体中的任一种或者组合。
可选的,所述第一聚合物树脂包括聚砜、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚砜、聚苯硫醚中的任一种或者组合。
可选的,所述无机亲水粒子包括氧化锆、氧化镁、氢氧化锆、氢氧化镁、硫酸钡中的任一种或者组合。
另一方面,提供了一种水电解装置,包括阳极、阴极和上述的离子渗透隔膜,所述离子渗透隔膜设置在所述阳极和所述阴极之间。
再一方面,提供了一种上述的离子渗透隔膜的制作方法,所述制作方法包括:
提供具有多个通孔的支撑层;
在所述支撑层的表面、所述通孔的至少部分形成亲水浆料层。
可选的,所述在所述支撑层的表面、所述通孔的至少部分形成亲水浆料层包括:
在所述支撑层的表面、所述通孔的至少部分涂覆亲水浆料;
对所述亲水浆料进行相转化,固化形成亲水浆料层;
对支撑层和亲水浆料层进行洗涤、干燥、收卷。
本申请的实施例提供了一种离子渗透隔膜,该离子渗透隔膜应用于水电解装置,离子渗透隔膜包括:支撑层,具有多个通孔;亲水浆料层,包覆支撑层的表面、且至少填充通孔的部分;亲水浆料层具有多个微孔、且包括第一聚合物树脂和纳米粒子,纳米粒子掺杂于第一聚合物树脂中,纳米粒子包括无机亲水粒子和导体粒子,导体粒子用于传递水电解装置中的部分氢氧根,从而提供了一种新型的亲水性离子渗透隔膜。一方面,水电解装置中的电解液能够填充满亲水浆料层的微孔,该微孔能够使得氢氧根(OH
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种离子渗透隔膜的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种水电解装置的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种离子渗透隔膜的制作工艺流程图;
图4为本申请实施例提供的又一种离子渗透隔膜的制作工艺流程图;
图5为本申请实施例提供的再一种离子渗透隔膜的制作工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的实施例中,采用“第一”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本申请的实施例中,“多个”的含义是两个或两个以上,“至少一个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的实施例中,术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
实施例一
本申请实施例提供了一种离子渗透隔膜,应用于水电解装置。参考图1所示,该离子渗透隔膜01包括:
支撑层1,具有多个通孔。
亲水浆料层2,包覆支撑层1的表面、且至少填充通孔的部分;亲水浆料层2具有多个微孔、且包括第一聚合物树脂和纳米粒子,纳米粒子掺杂于第一聚合物树脂中,纳米粒子包括无机亲水粒子和导体粒子,导体粒子用于传递水电解装置中的部分氢氧根。
上述支撑层用于对亲水浆料层起到支撑等作用。
本申请对于上述支撑层不做具体限定,示例性的,上述支撑层可以包括多孔织物、多孔金属板、多孔陶瓷板等中的任一种或其组合。在支撑层为多孔织物的情况下,支撑层可以为多孔聚合物织物,该多孔聚合物织物可以是织造的或非织造的,具体以实际需要为准。
在支撑层为多孔聚合物织物的情况下,支撑层可以为聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮(PEK)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚酰胺/尼龙(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟氯乙烯(ECTFE)等中的任一种或其组合。进一步的,支撑层可以为聚苯硫醚,聚苯硫醚能够允许多孔支撑层对高温、高浓度碱性溶液展现出高抗性、以及抵抗水电解过程中从阳极逸出的活性氧的高度化学稳定性,并且,聚苯硫醚能够允许多孔支撑层较为容易地加工成各种形式,例如织造织物、非织造织物等,并能够根据使用环境等进行适当改变。
本申请对于上述支撑层的开孔面积不做具体限定,示例性的,上述支撑层的开孔面积取值范围可以包括20-80%,具体为,上述支撑层的开孔面积可以是20%、30%、40%、50%、70%或者80%等等。进一步的,上述支撑层的开孔面积取值范围可以包括40-70%,具体为,上述支撑层的开孔面积可以是40%、45%、50%、55%、60%或者70%等等。从而能够确保电解质良好地渗透到支撑层中。
本申请对于上述支撑层的形状、体积等,以及通孔的数量、形状、孔径等均不做具体限定,可以根据实际需要确定。例如,支撑层的形状可以为长方体,通孔可以为球状的孔或网孔。
那么,对于长方体支撑层沿垂直于亲水浆料层的厚度不做具体限定,示例性的,支撑层沿垂直于亲水浆料层的厚度取值范围可以包括0.1-0.75mm,具体为,支撑层沿垂直于亲水浆料层的厚度可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm或者0.75mm等等。
对于通孔的平均孔径不做具体限定,示例性的,通孔的平均孔径取值范围可以包括0.1-1mm,具体为,通孔的平均孔径可以是0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm或者1mm等等。
本申请对于上述亲水浆料层包覆支撑层的表面不做具体限定,示例性的,上述亲水浆料层可以包覆支撑层的一个表面;或者,上述亲水浆料层可以包覆支撑层的多个表面。在亲水浆料层包覆支撑层的多个表面的情况下,亲水浆料层可以包覆支撑层的所有表面。以支撑层为长方体支撑层为例,亲水浆料层可以包覆长方体支撑层的上表面、下表面、左表面、右表面、前表面和后表面中的至少一个表面,这里不做具体限定。
应理解,上述亲水浆料层至少填充通孔的部分是指:上述亲水浆料层可以仅填充通孔的部分;或者,上述亲水浆料层可以填充通孔的全部,这里不做具体限定。
本申请对于上述亲水浆料层的微孔的数量、形状、孔径、孔隙率等均不做具体限定。其中,亲水浆料层的微孔既要确保水电解的氢氧根(OH
亲水浆料层的微孔的孔隙率取值范围可以包括30-70%,具体为,亲水浆料层的微孔的孔隙率可以是30%、40%、50%、60%、65%或者70%等等。
上述第一聚合物树脂可以将亲水浆料层与支撑层很好的结合,该第一聚合物树脂能够形成三维多孔网络结构,其中的多孔即为亲水浆料层的微孔。
本申请对于上述第一聚合物树脂不做具体限定,示例性的,上述第一聚合物树脂可以包括聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)中的任一种或其组合。
本申请对于上述无机亲水粒子不做具体限定,示例性的,上述无机亲水粒子可以包括金属纳米粒子、无机氧化物纳米粒子、无机半导体纳米粒子等中的任一种或其组合。示例性的,无机亲水粒子可以包括金属纳米粒子、无机氧化物纳米粒子、无机半导体纳米粒子等中的任一种;或者,无机亲水粒子可以包括金属纳米粒子、无机氧化物纳米粒子、无机半导体纳米粒子等中的任意多组的组合,例如,无机亲水粒子可以包括金属纳米粒子和无机氧化物纳米粒子等,具体以实际需要为准。
本申请对于上述无机亲水粒子的粒径不做具体限定,示例性的,上述无机亲水粒子的粒径取值范围可以包括0.01-2.0μm,具体为,上述无机亲水粒子的粒径可以是0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.5μm、0.8μm、1.0μm、1.5μm或者2.0μm等等。进一步的,上述无机亲水粒子的粒径取值范围可以包括0.2-1.5μm,具体为,上述无机亲水粒子的粒径可以是0.2μm、0.5μm、0.8μm、1.0μm、1.2μm或者1.5μm等等。更进一步的,上述无机亲水粒子的粒径取值范围可以包括0.3-0.7μm,具体为,上述无机亲水粒子的粒径可以是0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm或者0.7μm等等。通过很好的调控无机亲水粒子的粒径,能够保证亲水浆料层中微孔的孔径较小,从而可以保证通过亲水浆料层的微孔的氢气的纯度好,同时保证离子渗透隔膜具有良好的导氢氧根(OH
应理解,上述导体粒子为具有氢氧根的纳米级导体粒子。本申请对于上述导体粒子不做具体限定,示例性的,上述导体粒子可以包括具有氢氧根的导体粒子,进一步的,上述导体粒子可以包括具有氢氧根的金属粒子,例如,层状双羟基复合金属氧化物(layereddouble hydroxide,LDHs)、La
需要说明的是,本申请的亲水浆料层中还可以设置有溶剂,例如,N,N-二甲基甲酰胺(Dimethylformamide,DMF)等。这里仅介绍与发明点相关的内容,其余可以参考相关技术获取,这里不再详细说明。
下面提供四种不同的亲水浆料层,如下表一所示。
表一
需要说明的是,采用狭缝模头涂布技术,通过涂布头将上述配制的亲水浆料涂覆在支持层上。这里可以设置涂布速度为0.5m/min,并将涂布完成的支撑层转入温度为20℃的凝胶浴中(凝胶浴中的水与DMF的比例为50:60);在凝胶浴中浸泡15min后,将具有固化的亲水浆料层的支撑层置于50℃纯水中洗涤10min,干燥,收卷。
将上述亲水浆料层1、亲水浆料层2、亲水浆料层3和亲水浆料层4经过上述步骤与支持层一起得到的离子渗透隔膜1、离子渗透隔膜2、离子渗透隔膜3和离子渗透隔膜4进行测试,得到离子渗透隔膜1、离子渗透隔膜2、离子渗透隔膜3和离子渗透隔膜4的面电阻,如下表二所示。
表二
结合表一和表二可以得到,LDHs、La
并且,离子液体(1-甲基-3-乙基咪唑盐酸盐)的加入效果与甘油的加入效果基本接近。
本申请的实施例提供一种离子渗透隔膜,该离子渗透隔膜应用于水电解装置,离子渗透隔膜包括:支撑层,具有多个通孔;亲水浆料层,包覆支撑层的表面、且至少填充通孔的部分;亲水浆料层具有多个微孔、且包括第一聚合物树脂和纳米粒子,纳米粒子掺杂于第一聚合物树脂中,纳米粒子包括无机亲水粒子和导体粒子,导体粒子用于传递水电解装置中的部分氢氧根,从而提供了一种新型的亲水性离子渗透隔膜。一方面,水电解装置中的电解液能够填充满亲水浆料层的微孔,该微孔能够使得氢氧根(OH
可选的,导体粒子包括水滑石类化合物、La
上述水滑石类化合物可以包括水滑石、类水滑石,其主体一般由两种金属的氢氧化物构成,又称为层状双羟基复合金属氧化物。
上述La
本申请实施例提供的水滑石类化合物和/或La
可选的,导体粒子的粒径取值范围包括0.1-1.0μm。
本申请对于上述导体粒子的粒径不做具体限定,示例性的,上述导体粒子的粒径可以为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm或者1.0μm等。
本申请实施例提供的导体粒子的粒径较小,使得离子渗透隔膜具有的多个微孔的孔径较小,这样水电解装置中的电解液能够填充满亲水浆料层的微孔,该微孔能够使得OH
可选的,无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值取值范围包括1:9-9:1。
本申请对于上述无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值不做具体限定,示例性的,上述无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值可以为1:9、1:2、3:1或者9:1等等。
进一步的,无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值取值范围可以包括3:7-7:3,示例性的,无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值可以为3:7或者7:3等等。
更进一步的,无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值取值范围可以包括1:1-1:3,示例性的,无机亲水粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度与导体粒子在第一聚合物树脂中的掺杂浓度的比值可以为1:1、1:2或者1:3等等。
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的纳米粒子中,一方面,通过设置导体粒子的含量较多,只有具有足够多的导体粒子粉体材料,该导体粒子才能在亲水浆料层中相互接触,OH
可选的,亲水浆料层还包括致孔剂,致孔剂掺杂于第一聚合物树脂中;致孔剂包括甘油、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、离子液体中的任一种或者组合。
本申请对于上述离子液体不做具体限定,示例性的,上述离子液体可以包括1-甲基-3-乙基咪唑盐酸盐等。
本申请对于上述致孔剂在第一聚合物树脂中的分布浓度不做具体限定,示例性的,上述致孔剂在第一聚合物树脂中的分布浓度取值范围可以包括0.1-15wt%,具体为,致孔剂在第一聚合物树脂中的分布浓度可以是0.1wt%、0.5wt%、1wt%、3wt%、8wt%或者15wt%等等。
本申请对于上述亲水浆料层中的第一聚合物树脂、纳米粒子、致孔剂等的制作方法不做具体限定,示例性的,第一聚合物树脂、纳米粒子、致孔剂等可以经过球磨分散而得。
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的亲水浆料层中设置有亲水的致孔剂,该亲水的致孔剂可以与亲水无机纳米粒子相互作用,从而能够改善亲水浆料层的亲水性能,并能够增强亲水浆料层的多孔性能,以使得亲水浆料层具有更多的微孔,进而有效提升离子渗透隔膜的导OH
可选的,第一聚合物树脂包括聚砜、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚砜、聚苯硫醚中的任一种或者组合。
示例性的,第一聚合物树脂可以为聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯醚砜(PES)、聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)中的任一种;或者,第一聚合物树脂可以为聚砜、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚砜、聚苯硫醚中的任意多种的组合,例如,第一聚合物树脂可以包括聚砜和聚醚砜,第一聚合物树脂可以包括聚砜、聚醚砜和聚对苯二甲酸乙二醇酯等,这里不做具体限定。
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的亲水浆料层中,具有耐高温的第一聚合物树脂,不仅能够使得亲水浆料层与支撑层很好的粘结,还有利于纳米粒子的分散,有效的提升了离子渗透隔膜的性能。
可选的,无机亲水粒子包括氧化锆、氧化镁、氢氧化锆、氢氧化镁、硫酸钡中的任一种或者组合。
示例性的,无机亲水粒子可以为氧化锆(ZrO
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的亲水浆料层中,设置有亲水的无机纳米粒子,该无机亲水粒子能够与导体粒子等共同作用,以改善亲水浆料层的亲水性能、导OH
实施例二
本申请实施例又提供了一种水电解装置,如图2所示,该水电解装置02包括阳极3、阴极4和上述的离子渗透隔膜01,离子渗透隔膜01设置在阳极3和阴极4之间。
本申请实施例提供的水电解装置,由于设置有上述的离子渗透隔膜,这样一方面,水电解装置中的电解液能够填充满亲水浆料层的微孔,该微孔能够使得氢氧根(OH
实施例三
本申请实施例还提供了一种上述的离子渗透隔膜的制作方法。
该制作方法包括:
S1、提供具有多个通孔的支撑层。
S2、在支撑层的表面、通孔的至少部分形成亲水浆料层。
本申请对于上述形成亲水浆料层的制作方法不做具体限定,示例性的,可以将具有第一聚合物树脂、亲水纳米粒子、导体粒子、致孔剂、溶剂等的亲水浆料以涂覆、印刷等方式形成在支撑层上,再通过烘烤/加热/相转化等方式进行固化处理,形成亲水浆料层。
或者,可以将具有多个通孔的支撑层浸渍于具有第一聚合物树脂、亲水纳米粒子、导体粒子、致孔剂、溶剂等的亲水浆料中,再通过烘烤/加热/相转化等方式进行固化处理,形成亲水浆料层。
需要说明的是,多孔支撑层进一步的被亲水浆料完全浸渍,相转化后,对多孔支撑层的浸渍确保了三维多孔聚合物网络也延伸进入支撑层的通孔内,使得多孔亲水浆料对支撑层的表面和通孔均具有良好的粘附。
浸渍有亲水浆料后的支撑层在相转化之前,对其施加压力可以提高支撑层上亲水浆料的固含量,并且,施加的压力应当能够使得支撑层的表面的亲水浆料完全贴合支撑层,避免支撑层的表面的亲水浆料因为支撑层存在厚度而导致的不完全贴合,进而导致离子渗透隔膜内部出现孔洞等问题。
以支撑层的形状为长方体为例,说明如何在长方体上涂覆亲水浆料。
第一种,可以在支撑层的一个表面(上表面)涂覆亲水浆料,由于支撑层具有多个毫米级的通孔、且亲水浆料具有流动性,此时亲水浆料可以流入通孔内、流到两个侧面、以及通过通孔流到支撑层的另一个表面(下表面),亲水浆料能够填充支撑层的通孔的至少部分、并与支撑层有很好的作用力而牢固地粘附在支撑层的表面。由此,简单易实现,且设备成本较低。
第二种,可以在支撑层的所有表面(上表面、下表面和两个侧面)都涂覆亲水浆料,由于支撑层具有多个毫米级的通孔、且亲水浆料具有流动性,此时亲水浆料可以流入通孔的至少部分。由此,能够更方便地调节支撑层所有表面的亲水浆料层的厚度,从而对离子渗透隔膜进行更好地调整。
需要说明的是,上述制作过程中添加有致孔剂,能够增强亲水浆料层的微孔性能。
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的制作方法,简单易实现。
可选的,S2、在支撑层的表面、通孔的至少部分形成亲水浆料层包括:
S21、在支撑层的表面、通孔的至少部分涂覆亲水浆料。
本申请对于上述涂覆方式不做具体限定,示例性的,可以采用喷涂等方式涂覆亲水浆料。
S22、对亲水浆料进行相转化,固化形成亲水浆料层。
上述步骤S22可以包括:
S221、将具有亲水浆料的支撑层进行液相诱导相分离(liquid-phaseinducedphase separation,LIPS),使得亲水浆料固化形成亲水浆料层。
在上述步骤S21之后、且在步骤S221之前,制作方法还可以包括:
S222、将具有亲水浆料的支撑层沿垂直方向进行蒸汽诱导相分离(vaporinducedphase separation,VIPS)处理。
需要说明的是,第一,在LIPS过程中,经过VIPS初步固化的亲水浆料的支撑层进入非溶剂组成的凝固浴。
本申请对于上述LIPS过程中凝固浴的组分不做具体限定,示例性的,上述凝固浴可以包括非溶剂,例如:水、乙醇、丙醇、二氯甲烷等中的任一种或其组合;或者上述凝固浴可以包括非溶剂和溶剂,例如:水和N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、吡咯烷酮等组成的凝固浴。
本申请对于上述LIPS过程中凝固浴的温度不做具体限定,示例性的,上述凝固浴的温度取值范围可以包括-5-50℃,具体为,凝固浴的温度可以是-5℃、-4℃、-3℃、-2℃、-1℃或者50℃等等。进一步的,上述凝固浴的温度取值范围可以包括0-30℃,具体为,凝固浴的温度可以是0℃、5℃、10℃、15℃、25℃或者30℃等等。更进一步的,上述凝固浴的温度取值范围可以包括5-25℃,具体为,凝固浴的温度可以是5℃、8℃、10℃、15℃、20℃或者25℃等等。
第二,在VIPS过程中,具有亲水浆料的支撑层进入非溶剂蒸汽组成的凝固浴中,非溶剂蒸汽的流量可以通过非溶剂蒸汽发生装置来控制。改变非溶剂蒸汽的流量、温度等,以此调控支撑层上亲水浆料层的微孔结构。
本申请对于上述VIPS过程中的非溶剂蒸汽不做具体限定,示例性的,上述非溶剂蒸汽可以包括水蒸汽、乙醇蒸汽、丙醇蒸汽等。进一步的,上述非溶剂蒸汽可以为水蒸汽,成本较低,且干净环保。水蒸气的流量可以通过水蒸气发生装置来控制,并能够通过改变水蒸气的流量、温度等来调控亲水浆料层的微孔结构等。
本申请对于上述VIPS过程中的水蒸汽的温度不做具体限定,示例性的,水蒸汽的温度取值范围可以包括30-70℃,具体为,水蒸汽的温度可以是30℃、40℃、50℃、55℃、60℃或者70℃等等。进一步的,水蒸汽的温度取值范围可以包括40-50℃,具体为,水蒸汽的温度可以是40℃、41℃、44℃、46℃、49℃或者50℃等等。
S23、对支撑层和亲水浆料层进行洗涤、干燥、收卷。
上述步骤S23可以包括:
S231、将完全固化的支撑层和亲水浆料层置于纯水中进行洗涤,然后干燥,收卷。
经过上述VIPS步骤和LIPS步骤之后,支撑层上的涂覆浆料完全固化成为亲水浆料层。之后,初步得到的电解水制氢用隔膜在纯水中进行洗涤,将溶剂等完全清除干净,而后干燥收卷。
本申请实施例提供的离子渗透隔膜的制作方法,简单易实现。
申请实施例中关于离子渗透隔膜的结构说明可以参考上述实施例,这里不再赘述。
本文中所称的“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
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