一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法技术

本发明专利技术公开了一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，在磺化芳香族聚合物上接枝疏水支链，制备出含疏水支链的磺化聚合物质子交换膜。利用疏水支链的高可移动性，促进成膜过程中的亲水/疏水相分离，在质子交换膜中构建高效质子传递通道，从而提高薄膜的质子导电性。本发明专利技术解决了磺化芳香族聚合物质子导电性低的问题。本发明专利技术所用原料价格便宜，聚合物制备过程简便，可以实现商业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法
本专利技术属于质子交换膜燃料电池
，具体涉及一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法。
技术介绍
燃料电池是一种清洁能源装置，具有能量装换率高和清洁无污染等特点。质子交换膜是质子交换膜燃料电池的关键部件之一，但商业化的Nafion系列质子交换膜存在造价昂贵、燃料渗透严重、高温和低湿环境下电导率大幅下降等缺点，采用廉价的磺化芳香族聚合物质子交换膜替代Nafion成为目前的研究热点。磺化芳香族聚合物质子交换膜具有价格便宜、机械性能高、热稳定性好和阻止燃料穿梭性能优良等优点，但存在亲水/疏水相分离不明显和质子导电性低的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种在质子交换膜构建高效质子传递通道的方法。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例采用的技术方案是一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，在磺化芳香族聚合物上接枝疏水支链，然后将接枝后的磺化芳香族聚合物浇注成膜，脱膜洗涤后得到具有高效质子传递通道的质子交换膜。优选地，所述在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，具体包括以下步骤：(1)制备磺化芳香族聚合物；(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，在磺化芳香族聚合物上接枝疏水支链，然后将接枝后的磺化芳香族聚合物浇注成膜，脱膜洗涤后得到具有高效质子传递通道的质子交换膜。

【技术特征摘要】
1.一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，在磺化芳香族聚合物上接枝疏水支链，然后将接枝后的磺化芳香族聚合物浇注成膜，脱膜洗涤后得到具有高效质子传递通道的质子交换膜。2.根据权利要求1所述的一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，具体包括以下步骤：(1)制备磺化芳香族聚合物；(2)将干燥的磺化芳香族聚合物溶于溶剂中，加入催化剂搅拌后加入待接枝的化合物，加热反应，反应完成后洗涤过滤，取滤饼干燥得到接枝疏水支链的磺化芳香族聚合物；(3)将接枝疏水支链的磺化芳香族聚合物溶解在溶剂中，浇注成膜并加热干燥，脱膜后浸入酸性溶液中酸化，酸化后用水洗涤得到含有高效质子传递通道的质子交换膜。3.根据权利要求2所述的一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，所述步骤(2)中，待接枝的化合物为正己胺、苯胺、三苯甲胺或3,3-二苯基丙胺等一元胺。4.根据权利要求2所述的一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，所述步骤(3)中，含有高效质子传递通道的质子交换膜的接枝度为10％～50％。5.根据权利要求1所述的一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，其特征是，在磺化芳香族聚合物上接枝疏水支链的反应过程如下反应方式所示：6.根据权利要求1所述的一种在质子交换膜中构建高效质子传递通道的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寒松，张运丰，刘旭坡，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42