一种电解水制氢用质子交换膜及其制备方法技术

技术编号:40179794 阅读:46 留言:0更新日期:2024-01-26 23:46
本发明专利技术提供了一种电解水制氢用质子交换膜及其制备方法,属于电解水制氢设备技术领域。所述质子交换膜包括增强基材和位于所述增强基材单侧或双侧的含氟磺酸树脂涂布层,所述含氟磺酸树脂涂布层内部掺杂有铂。所述质子交换膜的含氟磺酸树脂涂布层内含有铂催化剂,可以使渗透至氧气侧的氢气发生氧化反应,有效降低质子交换膜的气体渗透性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解水制氢设备,具体涉及一种电解水制氢用质子交换膜及其制备方法


技术介绍

1、质子交换膜(pem)是电解水制氢设备的核心部件,直接影响质子交换膜水电解槽(pemwe)的工作效率。因此应用到pemwe中的质子交换膜需要具有较高的质子传导性、一定的机械强度、较低的气体渗透性、较好的化学和电化学稳定性。目前国内外应用于pemwe的质子交换膜多为全氟磺酸均质膜,如美国杜邦(dupont)公司的nafion膜,该系列膜的厚度约为100-200μm。一方面,nafion膜在pemwe中长期使用时,由于高温高压的工作环境和膜材在尺寸稳定性和气体渗透方面的缺陷会导致质子交换膜易发生化学降解和机械降解,伴随着质子传导率下降,同时质子交换膜氢气渗透加剧,对pemwe整体运行安全造成威胁。另一方面,过厚的质子交换膜会阻碍质子传导,降低电解效率,还会带来高昂的使用成本。因此,如何在减少全氟磺酸树脂的用量、制薄质子交换膜厚度的同时,提高质子交换膜的强度、尺寸稳定性和降低其气体渗透性已经成为了电解水制氢设备所面临的重大课题。

2、专利申请文件cn 1142本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解水制氢用质子交换膜,其特征在于,包括增强基材和位于所述增强基材单侧或双侧的含氟磺酸树脂涂布层,所述含氟磺酸树脂涂布层内部掺杂有铂。

2.根据权利要求1所述的电解水制氢用质子交换膜,其特征在于,所述含氟磺酸树脂涂布层为全氟磺酸树脂涂布层且位于所述增强基材双侧。

3.根据权利要求1或2所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述铂盐包括四氯铂酸钾、六氯铂酸钾、水合氯铂酸钾、四氯铂酸钠、六氯铂酸钠和水合氯铂酸钠中的至少一种;和/或,所述...

【技术特征摘要】

1.一种电解水制氢用质子交换膜,其特征在于,包括增强基材和位于所述增强基材单侧或双侧的含氟磺酸树脂涂布层,所述含氟磺酸树脂涂布层内部掺杂有铂。

2.根据权利要求1所述的电解水制氢用质子交换膜,其特征在于,所述含氟磺酸树脂涂布层为全氟磺酸树脂涂布层且位于所述增强基材双侧。

3.根据权利要求1或2所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述铂盐包括四氯铂酸钾、六氯铂酸钾、水合氯铂酸钾、四氯铂酸钠、六氯铂酸钠和水合氯铂酸钠中的至少一种;和/或,所述铂盐分散液中的铂盐浓度为1.0-5.0g/l。

5.根据权利要求3所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,采用红外热诱导涂布法进行涂敷。

6.根据权利要求3所述的电解水制氢用质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢佳璇田圆芳程庚夏丰杰李道喜刘昊唐浩林周明正
申请(专利权)人:国家电投集团氢能科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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