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申请/专利权人：中国第一汽车股份有限公司
摘要：本发明涉及一种质子交换膜及其制备方法和应用，所述质子交换膜包括聚芳醚酮衍生物和金属有机骨架化合物；所述聚芳醚酮衍生物的主链含有氟原子且侧链含有磺酸基；所述金属有机骨架化合物同时包括氨基和磺酸基。本发明所述质子交换膜具有较低的溶胀率和甲醇渗透率，较高的质子传导率、甲醇渗透氧化电流密度和极限功率密度，在直接甲醇燃料电池中有良好的应用。
主权项：1.一种质子交换膜，其特征在于，所述质子交换膜包括聚芳醚酮衍生物和金属有机骨架化合物；所述聚芳醚酮衍生物的主链含有氟原子且侧链含有磺酸基；所述金属有机骨架化合物同时包括氨基和磺酸基；所述聚芳醚酮衍生物具有式Ⅰ所示结构； 其中，R1和R2各自独立地选自C2-C10亚烷基；所述聚芳醚酮衍生物的分子量为30000-50000gmol；所述金属有机骨架化合物包括氨基-磺酸基改性的MIL-101；所述金属有机骨架化合物在聚芳醚酮衍生物中的质量百分数为0.5％-5％；所述质子交换膜的制备方法包括如下步骤：1聚芳醚酮衍生物的制备：将在氯仿和氯化铁中反应，得到式Ⅳ所示单体，其中X为卤素原子；将式Ⅳ和式Ⅴ所示单体进行缩聚反应，得到式Ⅲ所示聚合物；将式Ⅲ所示聚合物在氯仿和三溴化硼中进行脱甲基反应，得到式Ⅱ所示聚合物；将式Ⅱ所示聚合物与磺酸内酯反应，得到所述聚芳醚酮衍生物；2金属有机骨架化合物的制备：将2-氨基-对苯二甲酸与CrNO33·9H2O进行水热反应，再进行离心、回流和干燥的操作，形成氨基化的MIL-101，再将氨基化的MIL-101与烷基磺酸内酯进行磺酸化反应，再进行离心、回流、酸化和去酸化的操作，得到含有氨基和磺酸基的金属有机骨架化合物；3质子交换膜的制备：将聚芳醚酮衍生物和金属有机骨架化合物混合，溶解，涂覆于基板后干燥，剥离基板，得到质子交换膜；其中，式Ⅱ所示聚合物的结构为： 式Ⅲ所示聚合物的结构为： 式Ⅳ所述单体结构为： 式Ⅴ所述单体结构为：
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国第一汽车股份有限公司 一种质子交换膜及其制备方法和应用
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