[發(fā)明專利]MOF材料及其制備方法、質(zhì)子交換膜及其制備方法以及燃料電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110955153.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113782797B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王廷宏;肖森林;寧偉;馬杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳氫時(shí)代新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/1016
• 分類號(hào): H01M8/1016;H01M8/1018;H01M8/124
• 代理公司: 深圳中細(xì)軟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

1.一種MOF材料，其特征在于，由金屬鈦、A和B配位形成，其中，所述A的分子式為C₁₈H₁₄N₂O，所述A的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為所述B的分子式為C₉H₈N₂O，所述B的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOF材料，其特征在于，所述MOF材料的分子式為T(mén)iA₂B₂。

3.一種MOF材料的制備方法，其特征在于，包括以下過(guò)程：

將金屬鈦鹽、A和B混合于溶劑中，得混合液，其中，所述金屬鈦鹽為可溶性金屬鈦鹽，所述A的分子式為C₁₈H₁₄N₂O，所述A的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為所述B的分子式為C₉H₈N₂O，所述B的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為

將所述混合液置于密閉空間進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，冷卻后得所述MOF材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水，所述混合液呈堿性；

所述混合液的體積為所述密閉空間體積的70％～90％，所述溶劑熱反應(yīng)的溫度為350K～600K，所述溶劑熱反應(yīng)的時(shí)間為1天～10天；

所述冷卻的冷卻速率為1K/h～10K/h；

所述混合液中，所述金屬鈦鹽的濃度為0.001mol/L～0.02mol/L，所述A的濃度為0.001mol/L～0.015mol/L，所述B的濃度為0.001mol/L～0.02mol/L；

所述金屬鈦鹽、所述A和所述B的摩爾比為0.04～0.8：0.04～0.6：0.04～0.8。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鈦鹽為T(mén)iCl₂，所述混合液的pH值為8～10。

6.一種質(zhì)子交換膜，其特征在于，包括聚合物基底和分散于所述聚合物基底中的如權(quán)利要求1或2所述的MOF材料或如權(quán)利要求4～5中任意一項(xiàng)所述的制備方法制得的MOF材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述聚合物基底為SPES。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述MOF材料的質(zhì)量占所述質(zhì)子交換膜的總質(zhì)量的5％～20％。

9.一種質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下過(guò)程：

提供聚合物基底的漿料；

提供如權(quán)利要求1或2所述的MOF材料或如權(quán)利要求3～4中任意一項(xiàng)所述的制備方法制得的MOF材料；

將所述MOF材料分散于所述聚合物基底的漿料中，得所述質(zhì)子交換膜的漿料，固化所述漿料，得所述質(zhì)子交換膜。

10.一種燃料電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求6～8中任意一項(xiàng)所述的質(zhì)子交換膜。