[發明專利]磺化聚醚醚酮基質子交換膜及其制備方法和應用有效
| 申請號： | 202110088703.4 | 申請日： | 2021-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN112852101B | 公開（公告）日： | 2022-04-15 |
| 發明（設計）人： | 孟曉宇;叢川波;葉海木;董玉華;周瓊;李春娟;朱本勝;魏鵬 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（北京） |
| 主分類號： | C08L61/16 | 分類號： | C08L61/16;C08L87/00;C08J5/22;H01M8/1025;H01M8/1088 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205 | 代理人： | 朱穎;黃健 |
| 地址： | 102249*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 磺化 聚醚醚酮 基質 交換 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種磺化聚醚醚酮基質子交換膜，其特征在于，包括磺化聚醚醚酮和與所述磺化聚醚醚酮復合的共價有機框架材料；其中，所述磺化聚醚醚酮和共價有機框架材料的質量比為1：(0.01～0.5)；
所述磺化聚醚醚酮基質子交換膜按照包括如下步驟的制備過程制得：
(1)將含有COF合成單體和溶劑的混合物研磨均勻，制成漿料；向所述漿料中加入含有磺化聚醚醚酮的溶液，混合均勻后，制成成膜液；其中，所述COF合成單體包括氨基單體與三醛基間苯三酚，所述氨基單體包括對苯二胺、對苯二胺鄰磺酸、2,4,6-三氨基嘧啶、對二氨基偶氮苯中的至少一種；
(2)采用所述成膜液進行成膜處理，得到所述質子交換膜。
2.根據權利要求1所述的質子交換膜，其特征在于，所述磺化聚醚醚酮的磺化度為50～70％；和/或，所述磺化聚醚醚酮是由聚醚醚酮經濃硫酸磺化改性得到的磺化產物。
3.根據權利要求1所述的質子交換膜，其特征在于，所述共價有機框架材料包括酮烯胺類材料。
4.權利要求1-3任一項所述的質子交換膜的制備方法，其特征在于，包括：
(1)將含有COF合成單體和溶劑的混合物研磨均勻，制成漿料；向所述漿料中加入含有磺化聚醚醚酮的溶液，混合均勻后，制成成膜液；其中，所述COF合成單體包括氨基單體與三醛基間苯三酚，所述氨基單體包括對苯二胺、對苯二胺鄰磺酸、2,4,6-三氨基嘧啶、對二氨基偶氮苯中的至少一種；
(2)采用所述成膜液進行成膜處理，得到所述質子交換膜。
5.根據權利要求4所述的質子交換膜的制備方法，其特征在于，所述氨基單體與三醛基間苯三酚的摩爾比為(1-3)：2；和/或，所述混合物中，氨基單體與所述溶劑的質量體積比為1mg:10-100μL。
6.根據權利要求4或5所述的質子交換膜的制備方法，其特征在于，所述含有磺化聚醚醚酮的溶液中，磺化聚醚醚酮的質量濃度為15-20％，該溶液的溶劑包括二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的至少一種。
7.根據權利要求6所述的質子交換膜的制備方法，其特征在于，所述混合物中還含有催化劑，所述氨基單體與催化劑的摩爾比為1：(1-5)。
8.根據權利要求7所述的質子交換膜的制備方法，其特征在于，所述催化劑包括對甲苯磺酸、苯酚磺酸、2-氨基苯磺酸、苯磺酸中的至少一種。
9.一種質子交換膜燃料電池，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的磺化聚醚醚酮基質子交換膜。
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