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专利号: 2018115577594
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将磺化芳香族聚合物溶解在第一溶剂中,再用第二溶剂稀释;

2)将步骤1)得到的磺化芳香族聚合物溶液浇筑到聚多巴胺改性的三维骨架上,烘干,得到所述复合质子交换膜,

其中,所述第一溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N‑甲基吡咯烷酮中的任一种或几种的混合物,所述第一溶剂溶解所得的磺化芳香族聚合物溶液的浓度为6‑10wt%;所述第二溶剂为甲醇、乙醇、水中的任一种或几种混合物,所述第二溶剂稀释所得的磺化芳香族聚合物溶液的浓度为2‑3wt%;

其中,所述聚多巴胺改性的三维骨架由以下步骤制备:

1)配制浓度为0.3 0.6mmol/L的三异丙基乙磺酰水溶液;

~

2)将三维骨架加入所述三异丙基乙磺酰的水溶液中,其中所述三维骨架与所述三异丙基乙磺酰的水溶液两者的配比为4g/L;

3)向三异丙基乙磺酰的水溶液中加入左旋多巴至所述左旋多巴的浓度为0.4 1g/L,并~

搅拌24小时制得聚多巴胺改性的三维骨架。

2.根据权利要求1所述的一种三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜的制备方法,其特征在于:所述磺化芳香族聚合物的制备方法为:将芳香族聚合物与98wt%硫酸与40‑

60℃下混合搅拌4‑8h,其中芳香族聚合物与 98wt%硫酸的用量比为0.05g/ml,然后将混合液缓慢倒入大量冰水中洗净至中性,过滤并挤干水分,最后80℃烘干制得。

3.根据权利要求1所述的一种三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜的制备方法,其特征在于:所述磺化芳香族聚合物为磺化聚芳醚酮、磺化聚芳醚砜、磺化聚芳砜、磺化聚苯醚中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜的制备方法,其特征在于:所述三维骨架为电纺的聚偏氟乙烯纳米纤维、电纺的聚丙烯腈纳米纤维、多孔的聚四氟乙烯、聚丙烯无纺布中的任一种。

5.一种三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜,其特征在于,使用如权利要求1至4任一项所述的三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜的制备方法制备而成。

6.根据权利要求5所述的三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜,其特征在于,磺化芳香族聚合物与聚多巴胺改性的三维骨架的质量比为7:1‑7。

7.根据权利要求5所述的三维骨架与磺化芳香族聚合物复合质子交换膜,其特征在于,其厚度为70‑100 µm。