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首页 > 一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜及其制备方法
一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜及其制备方法
本发明属于纳米材料能量转换技术领域，公开了一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜，所述仿生光电转换膜为三层，中间层为多孔AAO纳米通道膜，所述多孔AAO纳米通道膜包括大孔B端和小孔T端，所述大孔B端与ZnTsPc纳米纤维膜或FeTMPyP纳米纤维膜连接，所述小孔T端与ZnTsPc纳米纤维膜或FeTMPyP纳米纤维膜连接。本发明的仿生光电转换膜制备方法简便易操作，具有优异的离子选择性和高离子通量，将该膜器件应用到盐差发电体系，在光能和渗透能的协同作用下增加了整体的跨膜离子电流，为设计高性能的纳流控能量转换器件提供了全新思路。
| 专利类型： | 发明专利 |
|---|---|
| 申请（专利）号： | CN202211160126.6 |
| 申请日期： | 2022年9月22日 |
| 公开(公告)日： | 2023年1月17日 |
| 公开(公告)号： | CN115623793A |
| 主分类号： | H10K30/20,H,H10,H10K,H10K30 |
| 分类号： | H10K30/20,H10K71/00,C25D11/24,C25D11/04,H,C,H10,C25,H10K,C25D,H10K30,H10K71,C25D11,H10K30/20,H10K71/00,C25D11/24,C25D11/04 |
| 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 发明（设计）人： | 范霞,贺有凤 |
| 主申请人地址： | 100000 北京市海淀区学院路37号 |
| 专利代理机构： | 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) |
| 代理人： | 齐宝玲 |
| 国别省市代码： | 北京;11 |
| 主权项： | 1.一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜，其特征在于，所述仿生光电转换膜为三层，中间层为多孔AAO纳米通道膜；所述多孔AAO纳米通道膜包括大孔B端和小孔T端，所述大孔B端与ZnTsPc纳米纤维膜或FeTMPyP纳米纤维膜连接，所述小孔T端与ZnTsPc纳米纤维膜或FeTMPyP纳米纤维膜连接。 2.根据权利要求1所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜，其特征在于，所述多孔AAO纳米通道膜的膜厚为70-80μm，大孔B端的孔径为60-70nm，小孔T端的孔径为10-45nm。 3.根据权利要求1所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜，其特征在于，所述ZnTsPc纳米纤维膜的纤维宽度为55-70nm，FeTMPyP纳米纤维膜的纤维宽度为70-80nm。 4.一种根据权利要求1-3任一项所述的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)采用电化学阳极氧化法制备不对称的漏斗型AAO纳米通道膜，再用磷酸溶液对小孔T端一侧的阻挡层进行原位扩孔，清洗、吹干，得到多孔AAO纳米通道膜； (2)以超纯水为溶剂，分别配制ZnTsPc溶液和FeTMPyP溶液； (3)将步骤(1)所得的多孔AAO纳米通道膜置于电解池两个玻璃槽中间的连通处，在大孔B端一侧的槽体内注入步骤(2)所得的ZnTsPc溶液或FeTMPyP溶液，小孔T端一侧的槽体内注入超纯水，于避光处静置，用超纯水冲洗、烘干，得到B端自组装纳米纤维膜的AAO膜； (4)将步骤(3)所得的B端自组装纳米纤维膜的AAO膜置于电解池两个玻璃槽中间的连通处，在大孔B端一侧的槽体内注入超纯水，小孔T端一侧的槽体内注入步骤(2)所得的ZnTsPc溶液或FeTMPyP溶液，于避光处静置，用超纯水冲洗、晾干，得到仿生光电转换膜。 5.根据权利要求4所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述磷酸溶液的浓度为6-12％，原位扩孔的时间为15-25min。 6.根据权利要求4所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述ZnTsPc溶液的浓度为0.5-3mM，FeTMPyP溶液的浓度为0.5-5mM。 7.根据权利要求4所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纳米纤维膜包括ZnTsPc纳米纤维膜和FeTMPyP纳米纤维膜。 8.根据权利要求4所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中，注入ZnTsPc溶液时，于避光处静置的时间为30-180min；注入FeTMPyP溶液时，于避光处静置的时间为30-150min。 9.根据权利要求4所述的一种基于酞菁/卟啉修饰的仿生光电转换膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述仿生光电转换膜包括ZnTsPc仿生光电转换膜、FeTMPyP仿生光电转换膜、ZnTsPc-FeTMPyP仿生光电转换膜和FeTMPyP-ZnTsPc仿生光电转换膜。 10.一种根据权利要求1所述仿生光电转换膜在光能和渗透能协同下的能量转换中的应用。 |
| 法律状态： | 公开 , |
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京公网安备11010802020237号