金属氟化物官能化的质子交换固体载体、膜和离聚物制造技术

技术编号:42170068 阅读:26 留言:0更新日期:2024-07-27 00:16
公开了一种金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其包含:质子交换固体载体,其包含含有氧原子的取代基;和金属氟化物基团,其包含与取代基中所含氧原子共价键合的多价金属原子;其中所述金属原子具有负形式电荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、质子交换膜(pem)为经设计用于传输质子(h+)同时对气体诸如氢气和氧气不可渗透的半透膜。pem可用于电化学操作,诸如水电解、氢燃料电池应用以及二氧化碳向甲醇的电化学还原。然而,这些应用涉及在环境温度至高温和酸性条件下的强氧化还原化学。有效的pem聚合物基质和其中负责质子传输性能的分子官能团必须在氧化还原应激(stress)的苛刻反应条件下保持稳健。

2、pem由具有高酸性官能团的在机械和化学上耐受的多孔框架构成。用于催化剂层制备的常规pem和离聚物大多含有磺酸官能团作为质子传输剂。例如,基于nafion的质子交换膜含有带有磺酸基的ptfe多孔框架。易于解离的磺酸基在pem中充当质子传输剂。然而,磺酸官能团承受由电化学操作产生的氧化还原应激的能力有限,这主要是由于硫固有的物理化学性能。


技术实现思路

1、以下描述呈现了本文所描述的方法和系统的一个或多个方面的简化概述,以便提供对这些方面的基本理解。该概述不是对所有考虑方面的广泛综述,并且既不旨在确定所有方面的关键或重要要素,也不旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其包含:

2.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子与三个或四个氟(F)原子共价键合。

3.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为锆(Zr)。

4.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为铝(Al)、镓(Ga)或铟(In)。

5.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为硅(Si)、锗(Ge)或锡(Sn)。

6.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其包含:

2.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子与三个或四个氟(f)原子共价键合。

3.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为锆(zr)。

4.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为铝(al)、镓(ga)或铟(in)。

5.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述金属原子为硅(si)、锗(ge)或锡(sn)。

6.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中:

7.根据权利要求6所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述取代基包括膦酸基。

8.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体还包含与所述氧原子共价键合的硫(s)原子、碳(c)原子或磷(p)原子。

9.根据权利要求8所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述硫原子、所述碳原子或所述磷原子通过双键与额外氧(o)原子共价键合。

10.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中:

11.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含无机材料。

12.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含有机材料。

13.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含微米颗粒或纳米颗粒。

14.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中:

15.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含磺酸官能化的聚合物。

16.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含羧酸官能化的聚合物。

17.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含膦酸官能化的聚合物。

18.根据权利要求17所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述膦酸官能化的聚合物包括聚乙烯基膦酸聚合物。

19.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述质子交换固体载体包含磷酸酯官能化的聚合物。

20.根据权利要求19所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述磷酸酯官能化的聚合物包括掺杂有多磷酸的聚苯并咪唑(pbi)聚合物。

21.根据权利要求20所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述多磷酸的链与金属氟化物交联。

22.根据权利要求1所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中:

23.根据权利要求22所述的金属氟化物官能化的质子交换固体载体,其中所述取代基和所述额外的取代基为相同的化学物质。

24.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·巴塔查里亚D·索贝克
申请(专利权)人:一S一能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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