[發明專利]ZIF@CNT改性的聚合物雜化質子交換膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201611108985.5
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106750440B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 孫華圳;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;C08K9/10;C08K7/24;C08K3/04;C08L61/16;H01M8/0239;H01M8/0243
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種基于咪唑基金屬有機框架改性的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）配置0.01~100 mg/L的羧基化碳納米管CNT-COOH甲醇分散液；而后，加入合適配比的金屬鹽和配體咪唑類化合物，混合均勻；將上述體系置于30~15℃環境中6~240 h，然后待其自然冷卻，最后通過洗滌-離心步驟，得到沸石咪唑酯骨架包覆的碳納米管復合材料，記為ZIF@CNT；

（2）往聚合物溶液中加入所需量的ZIF@CNT，分散均勻后得到鑄膜液；將該鑄膜液涂覆成膜后置于40~8℃烘箱中，保持6~24 h；而后，將烘箱溫度升至80℃~150℃，保持6~24 h；最后，將該雜化膜經酸浸泡，得到ZIF@CNT改性的聚合物雜化質子交換膜；

所述的金屬鹽為鋅和鈷金屬鹽中的一種，或兩種的混合物，所述的配體咪唑類化合物為咪唑和其衍生物中的一種，或其中幾種的混合物。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述的金屬鹽和配體咪唑類化合物添加量為羧基化碳納米管的2~10倍。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述金屬鹽和配體咪唑類化合物的配比為1:18~18:1。

4.根據權利要求1、2或3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、磺化聚芳醚、磺化聚芳醚砜、磺化聚芳硫醚砜、磺化聚芳醚酮、磺化聚芳硫醚酮、磺化聚醚砜酮、磺化聚酰亞胺及其衍生物的均相溶液中的一種，或者其中幾種的混合物；所述的聚合物溶液的濃度為1~40wt%，所述的聚合物溶液的溶劑為使得上述聚合物形成均相溶液的溶劑。

5. 根據權利要求1、2或3所述的制備方法，其特征在于步驟（2）中所述的經酸浸泡，酸為1~4 mol/L的鹽酸、硫酸或磷酸的一種，或其中幾種的混合物。

6.一種由權利要求1-5之一所述制備方法制備得到的ZIF@CNT改性的聚合物雜化質子交換膜。