一种复合质子交换膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于聚多巴胺的复合质子交换膜及其制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：在聚苯乙烯颗粒表面生成氨基功能化的二氧化硅包覆层；将二氧化硅包覆层中的聚苯乙烯去除，得到氨基功能化的中空二氧化硅微球；采用2

【技术实现步骤摘要】
一种复合质子交换膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及质子交换膜
，特别涉及一种复合质子交换膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，被视为21世纪的终极能源，是未来世界能源体系的重要组成部分。质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为氢能源产业链的重要环节，是一种环保高效的发电方式，特别是在零排放交通动力应用方面具有诱人的前景。
[0003]设计和制备高质子传导率的质子交换膜是PEMFC商业化应用的关键，目前应用最广的是聚全氟磺酸树脂膜，如杜邦公司生产的Nafion膜。
[0004]目前Nafion膜存在的一个挑战是在燃料电池运行期间由于膨胀
‑
去膨胀过程所引起的膜的尺寸变化，这会使得膜变形甚至出现针孔或裂纹等问题，显著降低膜的机械强度，从而导致PEMFC的失效。另外虽然低湿度或高的运行温度下PEMFC有很多优点，例如对大量的CO耐受度、电极动力学更快以及水热管理系统设计更简单等，但由于提高温度或降低质子交换膜的相对湿度会导致膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：将聚苯乙烯悬浮液分散在由去离子水、2
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丙醇和氨水组成的混合溶剂中，在搅拌过程中继续加入正硅酸乙酯和3
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氨丙基
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三乙基，反应0.5
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8h后，在聚苯乙烯表面生成氨基功能化的二氧化硅包覆层，记为聚苯乙烯@SiO2
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NH2；将所述聚苯乙烯@SiO2
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NH2分散到四氢呋喃溶液中，并在60
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100℃的条件下加热8
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24h，反应结束后，通过离心收集最终产物并洗涤，然后进行真空冷冻干燥处理，制得氨基功能化的中空二氧化硅微球，记为中空SiO2
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NH2；将所述中空SiO2
‑
NH2加入到THF中，并加入三乙胺，通氮气保护，在冰水浴的条件下进行搅拌得到第一混合溶液，然后将2
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溴异丁酰溴的THF溶液逐滴加入到所述第一混合溶液中，将反应体系升温至20
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30℃反应10
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15h，得到表面为溴基的中空二氧化硅微球，记为中空SiO2
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Br；将所述中空SiO2
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Br加入到DMF中，然后加入含有磺酸基团或磷酸基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：易荣，钱伟，郭劲，
申请(专利权)人：佛山市清极能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：