一种嵌段全碳碳连接的质子交换膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于燃料电池技术领域，具体公开了一种嵌段全碳碳连接的质子交换膜及其制备方法和应用，利用式1A结构的1‑3种组分、式2A结构的1‑3种组分在催化剂下通过超酸F‑C反应制得第一中间聚合物，第一中间聚合物通过磺化反应后得到磺化聚合物后成膜即得嵌段全碳碳连接的质子交换膜。本发明专利技术制备的质子交换膜其包括不含醚键的聚(芳基‑亚烷基)主链；主链上不含硫、醚、氧等杂原子，避免了这些杂原子的供电子效应在芳基上产生不稳定的富电子位点，使得氢氧自由基不易进攻磺化亚苯基聚合物，从而提高了其耐自由基的稳定性，多苯环的同时能够提供更多引入磺酸基的位点，有利于提高IEC；同时具备高化学稳定性、低吸水溶胀率、高机械强度；可以用作质子交换膜燃料电池的电解质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，特别是一种嵌段全碳碳连接的质子交换膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、pem燃料电池(pemfc)的工作环境会经历不同的湿度条件，高湿度下膜会吸收更多水分而膨胀，而在低湿度条件下则会失去水分而收缩。这种湿度变化引起的吸水和脱水过程会导致膜体反复膨胀和收缩。如果吸水导致的膨胀过大，频繁的体积变化会削弱膜的机械强度，最终可能导致膜材料的破损。因此，在设计和选择pem材料时，平衡iec与机械稳定性是至关重要的。

2、中国专利申请号cn202211262418.0公开了一种质子交换膜，该质子交换膜包括含有式(1)所示结构单元的聚合物p1、含有式(2)所示结构单元的聚合物p2中的至少一种。该质子交换膜具有高的磷酸吸附性、高的质子传导率和高的机械稳定性、抗氧化稳定性。专利申请号cn202211262417.6公开了一种质子交换膜，属于燃料电池
本申请所提供的质子交换膜的包括含有式(1)所示结构单元的聚合物i、含有式(2)所示结构单元的聚合物ii、含有式(3)所示结构单元的聚合物iii、含有式(4)所示结构单元的聚合物iv中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氟乙酸、三氟甲磺酸、氯仿、1,1,2,2-四氯乙烷、二甲基乙酰胺中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述超酸催化剂为三氟甲磺酸、五氟乙磺酸、七氟-1-丙磺酸、三氟乙酸、全氟丙酸、七氟丁酸中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述磺化剂为氯磺酸、乙...

【技术特征摘要】

1.一种嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氟乙酸、三氟甲磺酸、氯仿、1,1,2,2-四氯乙烷、二甲基乙酰胺中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述超酸催化剂为三氟甲磺酸、五氟乙磺酸、七氟-1-丙磺酸、三氟乙酸、全氟丙酸、七氟丁酸中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述磺化剂为氯磺酸、乙酰基磺酸、浓硫酸、三氧化硫、三甲基甲硅烷基氯磺酸中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的嵌段全碳碳连接的质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气。

6.根据权利要求1所述的嵌段全碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐少轶，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：