一种磷酸掺杂的基于聚合离子液体的复合膜的制备方法

摘要

一种磷酸掺杂的基于聚合离子液体的复合膜制备方法，属于燃料电池技术领域。将含有不饱和双键的离子液体阳离子单体与聚合物磺化聚醚醚酮进行静电组装，并在引发剂作用下，将离子液体单体中的不饱和双键打开进行聚合反应；在60oC蒸发溶剂并继而在室温下流涎成膜；将经过烘箱烘干的膜密闭浸泡在质量分数为95-100%的浓磷酸中，制备磷酸掺杂的基于聚合离子液体聚合物复合膜。本发明实现了聚合离子液体与聚合物组装成膜，制备的复合膜具有良好的机械性能和质子电导率，为制备基于聚合离子液体的新型复合膜提供新方法，所制备的复合膜在燃料电池领域具有潜在应用价值。

主权项

一种磷酸掺杂的基于聚合离子液体的复合膜的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：（1）将磺化度为40~70%的磺化聚醚醚酮SPEEK聚合物置于具塞锥形瓶中，加入二甲基乙酰胺，70oC磁力搅拌24h，制备SPEEK浓度为0.01~0.03g/mL的均相溶液；（2）在氮气保护下，将离子液体单体氯代1‑丙烯酰氧丙基‑3‑甲基咪唑APIMCl加入到SPEEK的均相溶液中，并在100~130oC下回流反应2h；（3）在氮气保护下，将体系温度降至60oC时，加入引发剂偶氮二异丁腈，磁力搅拌，在60oC下反应6~24h；其中偶氮二异丁腈与离子液体单体氯代1‑丙烯酰氧丙基‑3‑甲基咪唑的质量比为1：100；（4）将溶液转移至玻璃烧杯中，在60oC下蒸发溶剂12h，然后将溶液倾倒在水平玻璃板上流涎，并在室温下放置12h；（5）将玻璃板转移至60oC烘箱内干燥24h后，再转移至60oC真空烘箱内继续干燥24h，得到P(APIM)/SPEEK膜； （6）将磷酸水溶液加入到密闭容器中，室温下，将P(APIM)/SPEEK膜浸泡在磷酸水溶液中1周，即获得磷酸掺杂的聚合离子液体聚合物复合膜P(APIM)/PA/SPEEK。