一种原位还原的低渗氢质子交换膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种低渗氢质子交换膜及其制备方法与应用，属于可再生能源制氢领域。所述低渗氢质子交换膜，由添加剂层和含氟质子交换膜组成，添加剂层位于含氟质子交换膜的一侧或者两侧；所述添加剂层为含COF‑Pt的含氟树脂层，所述的COF带有配位基团N、P、‑OH、‑COOH。本发明专利技术首次提出了使用带有配位基团的共轭有机框架（COF）锚定Pt类添加剂，制备低渗氢含Pt质子交换膜的新策略。本发明专利技术提供的低渗氢含氟质子交换膜的性能得到大幅度提升，氧中氢含量明显降低，可有效解决安全问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可再生能源制氢领域，涉及一种原位还原的低渗氢质子交换膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着pem电解水制氢技术的不断发展，急需提高其氢气转化效率以降低成本。为此使用薄的质子交换膜（pem）是一种有效策略，然而使用薄膜时，往往会引起严重的气体交叉现象，特别是氢气交叉渗透现象。众所周知，氧气中氢气的体积分数为2vol%是保障安全的阈值，因此需要采取合理策略去缓解气体交叉。

2、目前，典型的方法是引入重组催化剂，而且研究学者已经证明，pt是一种适合于将氢和氧重新组合生成水的催化剂。它可以在阳极一侧的不同组件中加入，比如外部气体重组器、阳极多孔传输层（ptl）、阳极催化剂层或者质子膜中。其中，引入外部气体重组器，气体需要事先干燥，无法解决整个阳极回路安全问题；引入阳极多孔传输层或催化剂层，pt会暴露于>1.23v的高电势下，由于氧化物形成而导致催化剂溶解或钝化，不利于长期稳定性。因此，将pt类纳米颗粒掺入膜中，是在降低膜厚，提高系统效率的前提下，抑制氧中氢含量的最有前途的策略之一。

3、目前，研究者们报道了一些制备含本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低渗氢质子交换膜，其特征在于，由添加剂层和含氟质子交换膜组成，添加剂层位于含氟质子交换膜的一侧或者两侧；

2.根据权利要求1所述的低渗氢质子交换膜，其特征在于，所述COF带有配位基团-OH、-COOH。

3.根据权利要求1所述的低渗氢质子交换膜，其特征在于，所述COF的反应单体选自三（4-甲酰基苯基）胺、1,3,5-三（4-甲酰基苯基）苯、三（4-苯甲醛基）磷、1,4-二羟基联苯二胺、1,4-二羟基联苯二醛、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛、4,4'-（2,5-二甲酰基-1,4-苯）双（氧））二丁酸、2,4,6-三（4-氨基苯基）三嗪、1,3,6,8-四...

【技术特征摘要】

1.一种低渗氢质子交换膜，其特征在于，由添加剂层和含氟质子交换膜组成，添加剂层位于含氟质子交换膜的一侧或者两侧；

2.根据权利要求1所述的低渗氢质子交换膜，其特征在于，所述cof带有配位基团-oh、-cooh。

3.根据权利要求1所述的低渗氢质子交换膜，其特征在于，所述cof的反应单体选自三（4-甲酰基苯基）胺、1,3,5-三（4-甲酰基苯基）苯、三（4-苯甲醛基）磷、1,4-二羟基联苯二胺、1,4-二羟基联苯二醛、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛、4,4'-（2,5-二甲酰基-1,4-苯）双（氧））二丁酸、2,4,6-三（4-氨基苯基）三嗪、1,3,6,8-四（4-甲酰基苯基）芘、4,4',4'',4'''-（芘-1,3,6,8-四基）四苯胺、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、对苯二胺。

4.根据权利要求1所述的低渗氢质子交换膜，其特征在于，所述cof选自1,4-二羟基联苯二胺和1,3,6,8-四（4-甲酰基苯基）芘反应制备得到的py-dhbd-cof、三（4-苯甲醛基）磷和对苯二胺反应制备得到的得到tfp-pda-cof、4,4'-（2,5-二甲酰基-1,4-苯）双（氧））二丁酸和1,3,5-三（4-氨基苯基）苯反应制备得到的t...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹业成，宋亚儒，曹利娜，李景通，丁涵，郑丽娜，王丽，张恒，张永明，
申请(专利权)人：山东东岳未来氢能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：