【技术实现步骤摘要】
一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜及其制备方法
本专利技术属于高分子化学和质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜(ProtonExchangeMembranes,PEMs)是质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCells,PEMFCs)的核心部件。目前，最常用的质子交换膜是商用全氟磺酸树脂(Nafion)，但是Nafion的高成本和甲醇交叉大大限制了其在质子交换膜燃料电池中的应用。因此，作为替代的聚合物电解质材料的研究在过去得到发展。其中，磺化聚芳醚酮砜(sulfonatedpoly(aryleneetherketonesulfone),SPAEKS)因具有较高的质子电导率、较好的稳定性、制备方法简单和较低的成本而成为最具发展前景的质子交换膜材料。然而，磺化聚芳醚酮砜随着磺化度升高会导致过度的吸水溶胀，使得其尺寸稳定性下降。为了防止磺化度较高时带来的一系列缺陷...
【技术保护点】
1.一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，该复合型质子交换膜由含羧基的磺化聚芳醚酮砜和负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)构成，其中，含羧基的磺化聚芳醚酮砜和负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)的质量比为1:0.02～0.08。/n
【技术特征摘要】
1.一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，该复合型质子交换膜由含羧基的磺化聚芳醚酮砜和负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)构成，其中，含羧基的磺化聚芳醚酮砜和负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)的质量比为1:0.02～0.08。
2.根据权利要求1所述的一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，所述的含羧基的磺化聚芳醚酮砜，其制备方法如下：
在氮气保护下，将amol的含羧基的双酚单体，bmol的4,4’-二氟二苯酮，cmol的双酚单体和dmol的4,4’-磺化二氯二苯砜加入三口烧瓶中混合均匀，随后加入成盐剂、带水剂和溶剂到上述三口烧瓶中，在110～140℃带水回流4～6小时后放掉带水剂，将温度升至170～180℃，反应20～30小时后得到含羧基的磺化聚芳醚酮砜，其中，a+d＝b+c。
3.根据权利要求2所述的一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，所述的含羧基的双酚单体为4-羧基苯基对苯二酚，双酚单体为双酚A，成盐剂为无水碳酸钾，带水剂为甲苯，溶剂为环丁砜。
4.根据权利要求1所述的一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，所述的负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)，其制备方法如下：
步骤一：将六水三氯化铁、均苯三甲酸和磷钨酸溶解在去离子水中得到混合溶液，将得到的混合溶液转移到衬有特氟隆的不锈钢反应器中，在130℃下反应72小时，将离心分离得到的产物用去离子水和热乙醇洗涤，以除去产物中残留的未反应的六水合三氯化铁，均苯三甲酸和吸附在产物表面的磷钨酸，在60℃下真空干燥12小时，得到棕红色晶体；
步骤二：将步骤一中得到的棕红色晶体与1-乙基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺离子液体混合，得到负载杂多酸阴离子基离子液体的MIL-100(Fe)。
5.根据权利要求4所述的一种含羧基磺化聚芳醚酮砜/负载磷钨酸-离子液体金属有机框架复合膜，其特征在于，所述的步骤一中六水三氯化铁和均苯三甲酸的摩尔比为0.5～2:1，磷钨酸和六水合三氯化铁的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晶美，张振国，任佳会，赵鹏云，孟令鑫，王哲，王浩，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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