一种降低甲醇渗透的非水合质子交换膜的制备方法

摘要

一种降低甲醇渗透的非水合质子交换膜的制备方法，涉及燃料电池材料制备技术。本发明提出采用原位复合法实现非水合电解质与高分子聚合物基体材料的有机复合，将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与溶剂丙酮+N-甲基吡咯烷酮混合均匀后加热，加入非水合质子电解质离子液体1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐，得到结构均匀、高电导率的非水合质子交换膜。本发明采用非水合质子电解质离子液体作为膜电解质，不仅提高了复合膜的使用温度，同时制备过程中采用混合溶剂法，只需加入另一种高沸点溶剂，在保持高电导率的情况下大大降低了成品复合膜甲醇的透过。

主权项

1、一种可降低甲醇渗透的新型非水合质子交换膜的制备方法，其特征在于，制备步骤是：1)将聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物P(VdF-HFP)与溶剂丙酮+N-甲基吡咯烷酮(Ac+NMP)混合均匀，得到质量百分含量为5％～12％的P(VdF-HFP)无色透明溶液，其中NMP的百分含量为3～10％；2)将步骤1中的无色溶液加热，升温至40～70℃，恒温搅拌回流2～6h，得到无色透明粘稠溶液；3)将非水合质子电解质离子液体1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐缓慢逐滴加入步骤2得到的溶液中，使离子液体的百分含量为2％～12％，将体系超声处理5～10min以充分混合；4)将步骤3得到的无色透明溶液恒温搅拌2～6h，之后降温至25～30℃，得到粘稠的无色均质铸膜液；5)将步骤4得到的粘稠液浇铸在皮氏培养皿中，待溶剂挥发后，将得到的聚合物膜置于60～80℃的真空干燥箱中干燥24～48h，除去残余溶剂，即得到非水合质子交换膜。