磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜及其制备方法，属于离子交换膜技术领域。本发明专利技术所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，由磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液混合后采用流延法成型制得。本发明专利技术所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，既具有高质子传导率，又具有较高的机械强度；同时本发明专利技术还提供了一种设计科学合理、简单易行的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及一种磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜及其制备方法，属于离子交换膜

技术介绍
全氟磺酸离子交换树脂分子骨架是聚四氟乙烯结构，支链是全氟聚醚结构，支链端基是具有离子交换功能的磺酸根基团。其最大的特性就是具有超选择性，作为一种阳离子交换树脂，其对阳离子具有选择透过性。在目前已知的固体超强酸中，全氟磺酸离子交换树脂是最强的，其主要原因是：分子结构中有电负性极大的氟原子，可以产生很大的场效应以及诱导效应，因而使其具有极强的酸性。全氟磺酸离子交换树脂具有优异的化学稳定性，与聚四氟乙烯相当；全氟磺酸离子交换树脂具有优异的热稳定性，在200℃左右的环境温度下可以持久的保持性能不变，不分解，不氧化；全氟磺酸离子交换树脂使用温度范围宽，满足很多环境的使用要求；全氟磺酸离子交换树脂本身具有优异的机械力学性能，因此被广泛应用于燃料电池、电解水、电渗析、液流电池等领域。目前商用的均质全氟磺酸离子交换膜主要为科慕公司生产的Nafion系列，但是价格高昂。提升全氟磺酸离子交换膜的质子传导率有利于提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：由磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液混合后采用流延法成型制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：由磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液混合后采用流延法成型制得。


2.根据权利要求1所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯在混合溶液中的含量为0.1～20wt％，全氟磺酸树脂溶液的固含量为5～40wt％，黏度为40～300cps。


3.根据权利要求1所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯层数小于10层，径向尺寸为50nm-50μm，厚度为1-50nm，S元素含量为0.1～20wt％。


4.根据权利要求1所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：全氟磺酸树脂为长支链全氟磺酸树脂或短支链全氟磺酸树脂中的一种或两种。


5.根据权利要求1所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：全氟磺酸树脂的EW值为700～1300g/mol，数均分子量为15～70万，分子量分布为1.05～1.8。


6.一种权利要求1-5任一所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：马灼明，邹业成，丁涵，张永明，
申请(专利权)人：山东东岳高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37