[發明專利]氧化石墨烯-聚合物雜化質子交換膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201210578135.7
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103012824A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 馮凱;湯蓓蓓;武培怡
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;C08L27/12;C08L61/16;C08L79/04;C08L79/08;C08K3/04;H01M8/02;H01M8/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種氧化石墨烯—聚合物雜化質子交換膜的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）將氧化石墨烯分散于水和有機溶劑的混合溶劑中，且用鋁箔紙密封，再放置于15~65?℃溫度下，蒸發時間為0.5h~2400?h，隨后將鋁箔取下，得到吸附于鋁箔表面上的多孔氧化石墨烯層；

（2）然后，將聚合物溶液傾倒于上述吸附有氧化石墨烯的鋁箔上，在壓力為0.95~0.7?atm負壓下，靜置1-120?min；

（3）再于烘箱中經緩慢升溫以除去溶劑，再抽真空保持12~36?h；將鋁箔取出，用酸將鋁箔溶解，再經雙氧水溶液和酸浸泡，便得到氧化石墨烯—聚合物雜化質子交換膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（1）中所述的氧化石墨烯分散于水和有機溶劑的混合溶劑中，氧化石墨烯的濃度為0.01~10?mg/ml。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟（1）中所述的水和有機溶劑的混合溶劑中，有機溶劑為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、丙酮中的一種或幾種的混合物；

水的含量為10v/v%~100v/v%。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（2）中所述的聚合物溶液為全氟磺酸樹脂、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯并咪唑或磺化聚酰亞胺的均相溶液。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（3）中所述的緩慢升溫的升溫速率小于0.5?℃/min。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（3）中所述的用酸將鋁箔溶解，酸是濃度為0.001~4?mol/L的鹽酸、硫酸或硝酸的一種或幾種的混合物。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（3）中所述的經雙氧水溶液和酸浸泡，雙氧水的濃度為2~10?wt%，酸為1~4?mol/L的鹽酸、硫酸或磷酸的一種或幾種的混合物。

8.一種由權利要求1-7之一方法所制備得到的氧化石墨烯—聚合物雜化質子交換膜，其中無機粒子氧化石墨烯的引入，并沒有改變原質子交換膜無色透明的性狀。