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CN116239317A - 一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，属于氢气存储技术领域，包括如下步骤：称取交联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；称取聚乙烯醇加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；将玻璃微管完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间在5‑120s。在使用玻璃微管进行氢气的制备、运输和储氢过程中，容易在玻璃微管中出现瑕疵或破损，会导致整体储氢材料的性能下降，并造成安全隐患，因此，我们设计了一种通过聚乙烯醇修饰的玻璃微管，通过交联剂将聚乙烯醇包裹在玻璃微管表面，制备了聚乙烯醇修饰的玻璃微管，合成方法简便，操作方便，有利于进一步实现规模化生产，且在实验过程中玻璃微管中空结构保持良好，提高结构稳定性的同时不会影响储氢性能。

Description

一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法
技术领域
本发明涉及氢气存储技术领域，尤其是涉及一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法。
背景技术
氢气是一种密度很小的气体，其储存、运输问题是业界公认的科学难题，也是氢能源的广泛应用的瓶颈问题。储氢系统要求安全、容量大、储氢密度高、成本低、方便使用。
玻璃微管是一种新型的储氢材料，其成本低、重量轻、储量大、拉伸强度高、储氢占比高，较其他储氢材料具有明显的技术优势和发展前景。但在制备、运输和储氢过程中，容易在玻璃微管中出现瑕疵或破损，会导致整体储氢材料的性能下降，并造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，以解决现有技术中通过玻璃微管进行氢气存储、运输时容易出现破裂泄露安全隐患的技术问题。
本发明提供一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，通过化学处理法，通过树脂处理玻璃微管，包括如下步骤：
Sp1：称取交联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚乙烯醇加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃微管完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间在5-120s。
进一步，所述交联剂为聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-二甲基1,4-苯醚、聚丙烯或聚酰胺6的一种或多种。
进一步，所述有机溶液为二甲基亚砜、N,N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种。
进一步，在Sp1中，所述交联剂称取1-5质量份，有机溶液称取20-50质量份，并充分搅拌1-5h。
进一步，在Sp1中，所述有机溶剂的加入量为25-30质量份，并充分搅拌溶液2-3h。
进一步，在Sp2中，所述聚乙烯醇称取1-15质量份，并充分搅拌溶液1-5h。
进一步，在Sp2中，所述聚乙烯醇称取5-10质量份，并充分搅拌溶液2-4h。
进一步，在Sp3中，所述玻璃微管在混合溶液中浸泡时间在30-60s。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
在使用玻璃微管进行氢气的制备、运输和储氢过程中，容易在玻璃微管中出现瑕疵或破损，会导致整体储氢材料的性能下降，并造成安全隐患，因此，我们设计了一种通过聚乙烯醇修饰的玻璃微管，通过交联剂将聚乙烯醇包裹在玻璃微管表面，制备了聚乙烯醇修饰的玻璃微管，合成方法简便，操作方便，有利于进一步实现规模化生产，且在实验过程中玻璃微管中空结构保持良好，提高结构稳定性的同时不会影响储氢性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的玻璃纤维化学处理方法的流程图；
图2为本发明的实施例2通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图3为本发明的实施例2所得玻璃纤维的XRD图；
图4为本发明的实施例2所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图5为本发明的实施例3通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图6为本发明的实施例3所得玻璃纤维的XRD图；
图7为本发明的实施例3所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图8为本发明的实施例4通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图9为本发明的实施例4所得玻璃纤维的XRD图；
图10为本发明的实施例4所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图11为本发明的实施例5通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图12为本发明的实施例5所得玻璃纤维的XRD图；
图13为本发明的实施例5所得玻璃纤维的应力承受示意图；
图14为本发明的实施例6通过玻璃纤维的扫描电子显微镜图像；
图15为本发明的实施例6所得玻璃纤维的XRD图；
图16为本发明的实施例6所得玻璃纤维的应力承受示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
下面结合图1所示，本发明实施例提供了一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，通过化学处理法，通过树脂处理玻璃微管，包括如下步骤：
Sp1：称取交联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚乙烯醇加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃微管完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间在5-120s。
在使用玻璃微管进行氢气的制备、运输和储氢过程中，容易在玻璃微管中出现瑕疵或破损，会导致整体储氢材料的性能下降，并造成安全隐患，因此，我们设计了一种通过聚乙烯醇修饰的玻璃微管，通过交联剂将聚乙烯醇包裹在玻璃微管表面，制备了聚乙烯醇修饰的玻璃微管，合成方法简便，操作方便，有利于进一步实现规模化生产，且在实验过程中玻璃微管中空结构保持良好，提高结构稳定性的同时不会影响储氢性能。
在本实施例中，所述交联剂为聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-二甲基1,4-苯醚、聚丙烯或聚酰胺6的一种或多种，所述有机溶液为二甲基亚砜、N,N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种，
在另一个实施例，所述交联剂称取1-5质量份，有机溶液称取20-50质量份，优选加入量为25-30质量份，并充分搅拌1-5h，优选搅拌时间为2-3h；所述聚乙烯醇称取1-15质量份，优选加入量为5-10质量份，并充分搅拌溶液1-5h，优选搅拌时间2-4h；而所述玻璃微管在混合溶液中浸泡时间优选30-60s。
实施例2：
本实施例提供了玻璃微管的制备方法，按照以下步骤进行：
称取1g聚偏氟乙烯溶解在50mL的二甲基亚砜中，搅拌1h。待溶解后加入聚乙烯醇，继续搅拌1h。
该实施例所得的聚乙烯醇修饰玻璃微管材料的扫描电子显微镜图像如图2所示；XRD图如图3所示。图4对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为5.775MPa。
实施例3：
本实施例提供了玻璃微管的制备方法，按照以下步骤进行：
称取1g聚苯乙烯溶解在50mL的二甲基亚砜中，搅拌1h。待溶解后加入聚乙烯醇，继续搅拌1h。
该实施例所得的聚乙烯醇修饰玻璃微管材料的扫描电子显微镜图像如图5所示；XRD图如图6所示。图7对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为6.384MPa。
实施例4：
本实施例提供了玻璃微管的制备方法，按照以下步骤进行：
称取1g聚碳酸酯溶解在50mL的丙酮中，搅拌1h。待溶解后加入聚乙烯醇，继续搅拌1h。
该实施例所得的聚乙烯醇修饰玻璃微管材料的扫描电子显微镜图像如图8所示；XRD图如图9所示。图10对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为6.837MPa。
实施例5：
本实施例提供了玻璃微管的制备方法，按照以下步骤进行：
称取1g聚偏氟乙烯溶解在50mL的N,N-二甲基酰胺中，搅拌1h。待溶解后加入聚乙烯醇，继续搅拌1h。
该实施例所得的聚乙烯醇修饰玻璃微管材料的扫描电子显微镜图像如图11所示；XRD图如图12所示。图13对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为7.856MPa。
实施例6：
本实施例提供了玻璃微管的制备方法，按照以下步骤进行：
称取1g聚对苯二甲酸乙二醇酯在50mL的二甲基亚砜中，搅拌1h。待溶解后加入聚乙烯醇，继续搅拌1h。
该实施例所得的聚乙烯醇修饰玻璃微管材料的扫描电子显微镜图像如图14所示；XRD图如图15所示。图16对其样品进行力学性质进行测试，每个样品测试三次取其平均值，最大承载应力为7.805MPa。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，其特征在于：通过化学处理法，通过树脂处理玻璃微管，包括如下步骤：
Sp1：称取交联剂溶解至有机溶液中，充分搅拌；
Sp2：称取聚乙烯醇加入到上述溶液中，并进行充分搅拌；
Sp3：将玻璃微管完全浸泡在上述混合溶液中，浸泡时间在5-120s。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，其特征在于：所述交联剂为聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-二甲基1,4-苯醚、聚丙烯或聚酰胺6的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，其特征在于：所述有机溶液为二甲基亚砜、N,N-二甲基酰胺或丙酮一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇修饰的玻璃微管的制备方法，其特征在于：在Sp1中，所述交联剂称取1-5质量份，有机溶液称取20-50质量份，并充分搅拌1-5h。
5.根据权利要求4所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp1中，所述有机溶剂的加入量为25-30质量份，并充分搅拌溶液2-3h。
6.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp2中，所述聚乙烯醇称取1-15质量份，并充分搅拌溶液1-5h。
7.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp2中，所述聚乙烯醇称取5-10质量份，并充分搅拌溶液2-4h。
8.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯修饰的玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在Sp3中，所述玻璃微管在混合溶液中浸泡时间在30-60s。
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