一种原位聚合法制备含氟聚芳醚复合阴离子交换膜的方法技术

本发明专利技术公开了属于高分子材料制备技术领域的一种原位聚合法制备含氟聚芳醚复合阴离子交换膜的方法，此方法将氟取代聚芳醚阴离子聚合物溶于适当溶剂，加入适量无机纳米粉体、活性复合组分及催化剂，得到制膜液，经热处理脱除溶剂，并在制膜过程中活性复合组分发生原位聚合并与氟取代聚芳醚发生交联反应，得到含氟聚芳醚复合阴离子交换膜材料，该方法可有效解决膜材料的溶胀问题，所制备的阴离子聚合物电解质膜具有良好的尺寸稳定性、机械强度、离子传导能力及低的钒离子渗透性，在全钒液流电池、聚合物电解质膜燃料电池、直接甲醇燃料电池、离子交换树脂、膜分离、传感器等领域具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能高分子材料制备
，具体涉及ー种原位聚合法制备含氟聚芳醚复合阴离子交換膜的方法。
技术介绍
随着新能源电池如聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、全钒氧化还原液流电池(VRB)等的研究与开发，其重要组成部分-电解质膜也受到研究者的广泛关注。目前在电池领域商业化应用的主要是美国杜邦公司生产的Nafion系列膜。它具有离子传导率较高、化学稳定性较好、强度较大等优点；然而，全氟膜成本偏高，且阳离子交換膜属于酸性电解质，应用于PEMFC时，存在Pt电极易被腐蚀、电极反应动力学缓慢、燃料渗透率较高等不足；而在全钒氧化还原液流电池(VRB)中，全氟磺酸膜的固定基团为磺酸根阴离子，有利于电解液 中的质子通过，但在质子通过的同时，同为阳离子的钒离子也可以通过膜，即发生钒渗透，造成了膜两侧电解液的交叉污染，使电池发生自放电，电池性能降低。为改善上述缺点，人们提出用阴离子交換膜代替阳离子交換膜的构想。阴离子交换膜是ー种碱性介质，在PEMFC中，由阴极产生的OH—离子作为载流子，通过离子交換膜，从阴极移动到阳极，能够有效降低电拖曳引起的燃料渗透损失’此外，该过程可以使用较便宜的镍、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位聚合法制备含氟聚芳醚复合阴离子交换膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）在惰性气氛中，将无机纳米粉体加入有机溶剂中，于0？30℃温度下超声并搅拌处理0.5？2小时，使其分散均匀；（2）将氟取代聚芳醚阴离子聚合物加入上述混合液中充分搅拌至聚合物完全溶解；其中无机纳米粉体与氟取代聚芳醚阴离子聚合物的质量比为1？25%，氟取代聚芳醚阴离子聚合物与有机溶剂的质量比为5？20%；（3）搅拌下在上述混合液中加入活性复合组分至其溶解，得到混合溶液备用；所加活性复合组分与氟取代聚芳醚阴离子聚合物的质量比为1？40%；（4）于0？30℃温度下，将交联催化剂加入上述混合液，搅拌混合均匀，得到制膜...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尚玉明，王要武，谢晓峰，徐敏，王金海，王树博，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：