[發明專利]一種取向型MOFs基陰離子交換膜、其制備方法及應用有效
| 申請號： | 201611122738.0 | 申請日： | 2016-12-08 |
| 公開（公告）號： | CN106711483B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發明（設計）人： | 徐銅文;伍斌;余東波 | 申請（專利權）人： | 中國科學技術大學 |
| 主分類號： | H01M8/1051 | 分類號： | H01M8/1051;H01M8/1069;H01M8/1072;B01D67/00;B01D71/06 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產權代理有限公司 11227 | 代理人： | 趙青朵 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 取向 納米線 高分子聚合物 陰離子交換膜 有機配體 咪唑類 芐氯 芐溴 制備 高分子聚合物反應 堿性陰離子交換膜 電池性能測試 氫氧根離子 傳導效率 基團反應 堿穩定性 金屬離子 取向排列 燃料電池 一維線性 咪唑基團 成膜性 耐堿性 應用性 鈷離子 長鏈 應用 傳遞 貫穿 | ||
1.一種取向型MOFs基陰離子交換膜，其特征在于，由取向型ZIF納米線與高分子聚合物反應得到；所述取向型ZIF納米線中的金屬離子為鈷離子；所述高分子聚合物含有芐氯基團或芐溴基團。
2.根據權利要求1所述的取向型MOFs基陰離子交換膜，其特征在于，所述取向型ZIF納米線中的有機配體為2-甲基咪唑。
3.根據權利要求1所述的取向型MOFs基陰離子交換膜，其特征在于，所述高分子聚合物選自聚氯甲基苯乙烯、氯甲基聚醚砜與溴甲基化聚苯醚中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的取向型MOFs基陰離子交換膜，其特征在于，所述取向型MOFs基陰離子交換膜的厚度為150～200μm。
5.一種取向型MOFs基陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1)在金屬片表面生長取向型ZIF納米線；所述取向型ZIF納米線中的金屬離子為鈷離子；
S2)將生長有取向型ZIF納米線的金屬片浸泡于高分子聚合物溶液中，反應成膜后，得到取向型MOFs基陰離子交換膜；所述高分子聚合物溶液中的高分子聚合物含有芐氯基團或芐溴基團。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1)具體為：
A)將金屬片浸泡于第一反應液中，加熱反應，得到生長有取向型堿式碳酸鈷納米線的金屬片；所述第一反應液包括可溶性鈷鹽、氟化銨與尿素；
B)將所述生長有取向型堿式碳酸鈷納米線的金屬片浸泡于第二反應液中，加熱反應，得到生長有取向型ZIF納米線的金屬片；所述第二反應液包括咪唑類有機配體與堿性物質；所述堿性物質為包含氨基的有機堿或氨水。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A)中加熱反應的溫度為70℃～120℃；加熱反應時間為8～15h；
所述步驟B)中加熱反應的溫度為70℃～120℃；加熱反應時間為8～15h。
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述高分子聚合物溶液中高分子聚合物的濃度為85～115g/L。
9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2)中反應成膜的溫度為40℃～60℃；反應成膜的時間為3～10h。
10.權利要求1～4任意一項所述的MOFs膜或權利要求5～9任意一項所制備的MOFs膜在堿性陰離子交換膜燃料電池中的應用。
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