【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于质子交换膜领域，具体涉及到一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法及其应用。
技术介绍
1、质子交换膜是全钒液流电池(vrfb)的关键组件之一，全氟磺酸膜(pfsa)因其较高的质子导电性及优异的化学和机械稳定性被广泛应用于商业液流电池系统。然而，它的高成本($500/m2)、高钒离子交叉在一定程度上限制了vrfb的大规模应用。
2、磺化聚醚醚酮(speek)由于其低成本、生产加工简单、较高的稳定性和离子选择性，成为pfsa的一种有前途的替代品；但是，speek的质子导电率与其磺化程度密切相关，磺化度越高，膜中存在的磺酸基(-so3h)越多，膜表现出更高的质子导电性和离子交换容量。
3、但是，随着膜中磺酸基数量的增加，膜的吸水性和溶胀性也会增加，膜的机械性能变差，同时膜的钒离子渗透增加，离子选择性变差。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备
5、将磺化聚醚醚酮加入到有机溶剂中，超声获得均质溶液；
6、将均质溶液铺膜获得磺化聚醚醚酮膜；
7、将磺化聚醚醚酮膜浸入缓冲液中，加入盐酸多巴胺，制得磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜；
8、将聚四氟乙烯乳液用缓冲液稀释，超声分散均匀，制得聚四氟乙烯分散乳液；
9、将磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜完全浸入聚四氟乙烯分散乳液中，加入盐酸多巴胺，持续反应60～90min，取出干燥，获得磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜。
10、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将磺化聚醚醚酮加入到有机溶剂，其中，有机溶剂包括二甲基甲酰胺，磺化聚醚醚酮与有机溶剂的比例为1～4g：10～20ml。
11、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述超声获得均质溶液，其中，超声功率为200～300w。
12、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将均质溶液铺膜获得磺化聚醚醚酮膜，包括，
13、将均质溶液浇筑到干净的玻璃板上，室温下静置20～24h至膜定型，然后将定型好的膜转移至烘箱中60～80℃干燥10～14h，获得磺化聚醚醚酮膜。
14、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将磺化聚醚醚酮膜浸入缓冲液中，加入盐酸多巴胺，其中，缓冲液包括tris-hcl缓冲液，其ph为8.5；缓冲液盐酸多巴胺浓度为1～1.5g/l。
15、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜，其中，复合膜结构为两层，分别为磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺层，两层的厚度比例为80～100μm：20～50nm。
16、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述聚四氟乙烯分散乳液，其中，溶剂为tris-hcl缓冲液，聚四氟乙烯与缓冲液的质量体积比为0.5～2.5g:20～50ml。
17、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜完全浸入聚四氟乙烯分散乳液中，加入盐酸多巴胺，其中，盐酸多巴胺的浓度为1.5g/l，聚四氟乙烯分散乳液与盐酸多巴胺的体积比为1:1。
18、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜，其中，复合膜结构为两层，厚度比例为80～100μm：200～250nm。
19、本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法制得的磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜在全钒液流电池中的应用。
20、本专利技术有益效果：
21、本专利技术提供一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法，制得的复合质子交换膜，在增强离子选择性的同时，也促进了质子电导率的提高，避免了磺酸基造成的离子选择性与质子电导率难以同时提高的难题；此外，聚四氟乙烯纳米颗粒具有极强的稳定性，本专利技术以聚四氟乙烯纳米颗粒对磺化聚醚醚酮膜做改性，也显著提高了复合膜的机械稳定性与热稳定性。
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1.一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将磺化聚醚醚酮加入到有机溶剂，其中，有机溶剂包括二甲基甲酰胺，磺化聚醚醚酮与有机溶剂的比例为1～4g：10～20mL。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述超声获得均质溶液，其中，超声功率为200～300W。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将均质溶液铺膜获得磺化聚醚醚酮膜，包括，
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将磺化聚醚醚酮膜浸入缓冲液中，加入盐酸多巴胺，其中，缓冲液包括Tris-HCl缓冲液，其pH为8.5；缓冲液盐酸多巴胺浓度为1～1.5g/L。
6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于：所述磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜，其中，复合膜结构为两层，分别为磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺层，两层的厚度比例为80～100μm：20～50nm。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯分散乳液，其中，溶剂为Tris-HCl缓冲液
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜完全浸入聚四氟乙烯分散乳液中，加入盐酸多巴胺，其中，盐酸多巴胺的浓度为1.5g/L，聚四氟乙烯分散乳液与盐酸多巴胺的体积比为1:1。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜，其中，复合膜结构为两层，厚度比例为80～100μm：200～250nm。
10.权利要求1～9中任一所述制备方法制得的磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜在全钒液流电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种磺化聚醚醚酮基复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将磺化聚醚醚酮加入到有机溶剂，其中，有机溶剂包括二甲基甲酰胺，磺化聚醚醚酮与有机溶剂的比例为1～4g：10～20ml。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述超声获得均质溶液，其中，超声功率为200～300w。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将均质溶液铺膜获得磺化聚醚醚酮膜，包括，
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将磺化聚醚醚酮膜浸入缓冲液中，加入盐酸多巴胺，其中，缓冲液包括tris-hcl缓冲液，其ph为8.5；缓冲液盐酸多巴胺浓度为1～1.5g/l。
6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于：所述磺化聚醚醚酮与盐酸多巴胺的复合膜，其中，复合膜...
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