掺杂磺化聚芳醚砜复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料及其的制备方法和应用。一种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，包括磺化聚芳醚砜以及掺杂在所述磺化聚芳醚砜中的改性纳米碳材料，所述改性纳米碳材料为改性剂处理过的纳米碳材料，并且所述改性剂氨基酸。这种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料包括磺化聚芳醚砜以及掺杂在所述磺化聚芳醚砜中的改性纳米碳材料，氨基酸对纳米碳材料改性处理时，氨基酸可以与纳米碳材料上自带的羧基(‑COOH)等基团结合，从而使得得到的改性纳米碳材料的表面带有额外的离子基团，从而可以通过提高离子团密度来提高质子电导率，通过重组聚合物链来提高机械完整性，从而使得掺杂磺化聚芳醚砜复合材料具有较高的质子电导率。

【技术实现步骤摘要】
掺杂磺化聚芳醚砜复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及聚合物复合材料领域，尤其涉及一种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚合物电解质燃料电池(PEFCs)由于其独特的能量密度、不可检测的污染物排放和系统的简单性，作为清洁高效的电化学能量载体受到了广泛的关注。PEFCs的应用范围从固定式电气设备到汽车，尽管受到广泛的关注，但由于一些关键问题，如在低相对湿度(RH)下性能不佳、耐久性差和成本高，无处不在的商业应用受到了限制。因此，研究试图提高低相对湿度下的性能，以减少昂贵的辅助元件(如加湿器)的使用。PEFCs在性能和生产成本方面的一个关键组成部分是其聚合物电解质膜(PEM)，PEM起着正极和负极质子转运体和分离器的作用。理想的PEM的关键特性包括高的质子电导率、良好的水输运性、低的电子交叉、热机械稳定性、低的燃料渗透性和在各种操作条件下的耐久性。到目前为止，用于PEFCs的最先进的PEM是杜邦公司的Nafion，它具有优越的质子电导率、低电子电导率和良好的化学-机械稳定性。然而，高成本、RHs低于20％时质子电导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，其特征在于，包括磺化聚芳醚砜以及掺杂在所述磺化聚芳醚砜中的改性纳米碳材料，所述改性纳米碳材料为改性剂处理过的纳米碳材料，并且所述改性剂为氨基酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，其特征在于，包括磺化聚芳醚砜以及掺杂在所述磺化聚芳醚砜中的改性纳米碳材料，所述改性纳米碳材料为改性剂处理过的纳米碳材料，并且所述改性剂为氨基酸。


2.根据权利要求1所述的掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，其特征在于，所述纳米碳材料包括碳纳米管、碳纳米纤维和纳米碳球中的至少一种；
所述改性纳米碳材料与所述磺化聚芳醚砜的质量比为0.25～6：100。


3.根据权利要求1所述的掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，其特征在于，所述改性剂为组氨酸。


4.根据权利要求1～3中任意一项所述的掺杂磺化聚芳醚砜复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
对纳米碳材料进行前处理，接着用改进剂溶液对前处理后的所述纳米碳材料进行改性，得到改性纳米碳材料；以及
将所述改性纳米碳材料和磺化聚芳醚砜在液相条件下混合均匀，干燥后得到所述掺杂磺化聚芳醚砜复合材料。


5.根据权利要求4所述的掺杂磺化聚芳醚砜复合材料，其特征在于，对所述纳米碳材料进行前处理的操作为：将所述纳米碳材料分散到N，N-二甲基甲酰胺和亚硫酰氯的混合溶液中，60℃～85℃下热处理8h～48h，接着清洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦黑德·玛兹那尼，王安闽，姚文东，
申请(专利权)人：深圳氢时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44