复合质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合质子交换膜，其包含磺化聚醚醚酮(SPEEK)，改性介孔二氧化硅，和磷钨酸(HPW)，所述HPW负载在所述改性介孔二氧化硅上；其中，基于复合质子交换膜的总质量计，SPEEK的含量为92.5wt％‑95.5wt％，改性介孔二氧化硅的含量为0.5wt％‑1.5wt％，HPW的含量为4‑6wt％。本发明专利技术还提供了上述复合质子交换膜的制备方法，包括通过真空浸渍将所述HPW负载在所述SPEEK上。本发明专利技术的复合质子交换膜具有良好的电导率稳定性，所述制备方法简单，容易工业应用。

Composite proton exchange membrane and its preparation

【技术实现步骤摘要】
复合质子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及质子交换膜技术，尤其涉及一种复合质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜(ProtonExchangeMembrane,缩写PEM，也被称为质子膜或离子交换膜)是一种离子选择性透过的分离功能薄膜，主要应用于燃料电池和氯碱工业。质子交换膜是质子交换燃料电池的关键组件，其作用是分隔燃料和氧化剂、传导质子和绝缘电子，可以说质子膜的性能和寿命直接决定电池的性能和寿命。目前应用最广泛的燃料电池用质子交换膜是全氟磺酸膜，其代表产品是杜邦公司的膜系列产品，占市场份额的95％以上。但其存在价格昂贵、使用温度低等缺点，这些缺点加速了探寻具有优异电导率和高稳定性且造价低廉的质子交换膜的研发工作。聚醚醚酮(PEEK)是一种被广泛应用的塑料，具有优良的热稳定性和力学性能，经浓硫酸改性后的磺化聚醚醚酮(SPEEK)，骨架中包含疏水的碳氢链和亲水的磺酸基团，亲水骨架赋予其具有较高的质子传导性能，结构式如下：因此，SPEEK膜具有较高的电导率和良好的热稳定性、化学稳定性和力学性能；此外，在合成方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合质子交换膜，其包含/n磺化聚醚醚酮，/n改性介孔二氧化硅，和/n磷钨酸，所述磷钨酸负载在所述改性介孔二氧化硅上；/n其中，基于复合质子交换膜的总质量计，/n磺化聚醚醚酮的含量为92.5wt％-95.5wt％，/n改性介孔二氧化硅的含量为0.5wt％-1.5wt％，/n磷钨酸的含量为4-6wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合质子交换膜，其包含
磺化聚醚醚酮，
改性介孔二氧化硅，和
磷钨酸，所述磷钨酸负载在所述改性介孔二氧化硅上；
其中，基于复合质子交换膜的总质量计，
磺化聚醚醚酮的含量为92.5wt％-95.5wt％，
改性介孔二氧化硅的含量为0.5wt％-1.5wt％，
磷钨酸的含量为4-6wt％。


2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜，其特征在于，所述改性介孔二氧化硅为球状颗粒，其粒径为195-220nm。


3.根据权利要求1所述的复合质子交换膜，其特征在于，所述改性介孔二氧化硅为棒状颗粒，颗粒长度为770-880nm，且颗粒长径比为3.5。


4.根据权利要求1-3任一项所述的复合质子交换膜，其特征在于，所述改性介孔二氧化硅颗粒的孔径低于10nm，比表面积为1000-1300m2/g。


5.根据权利要求1-3任一项所述的复合质子交换膜，其特征在于，所述复合质子交换膜是利用将磷钨酸真空浸渍到改性介孔二氧化硅上得到的浸渍产物，与磺化聚醚醚酮二甲基亚砜溶液制成的成膜混合物,经成型并干燥而得到的复合质子交换膜。


6.一种制备如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晓宇，周琼，丛川波，董玉华，朱厚坤，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11