[发明专利]一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜

权利要求书

1、一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：此膜由全氟磺酸树脂、增强纤维和无机物组成。

2、如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜所用的树脂是全氟磺酸树脂，其结构式如下所示：

G＝O(CF₂)_mSO₃H或

其中，n＝3～15，m＝2～5，p＝1或2。

3、如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的增强纤维选自：玻璃纤维、氟碳聚合物纤维、陶瓷纤维、石英纤维、矿物纤维、或碳化硅纤维中的一种或几种。所使用的增强纤维的直径为0.005μm～40μm，长度为0.05μm～200μm、纤维的量为总重量的0.1～20％，优选1～10％，重量比。

4、如权利要求3所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的玻璃纤维选自耐碱玻璃纤维、或无碱玻璃纤维；所述的氟碳聚合物纤维选自如聚四氟乙烯纤维、聚全氟乙丙烯纤维、或聚全氟丙基乙烯基醚纤维；所述的陶瓷纤维选自天然焦宝石纤维、或硅酸铝纤维；所述的矿物纤维选自石英纤维、碳化硅纤维、或玄武岩纤维。

5、如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的无机物包括无机氧化物、无机盐和无机酸。

6、如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的无机物选自下列之一或组合：

(1)氧化物，包括SiO₂、Al₂O₃、Sb₂O₅、SnO₂、ZrO₂、或MoO₃；

(2)磷酸盐，包括BPO4、Zr₃(PO₄)₄、Zr(HPO₄)₂、HZr₂(PO₄)₃、Ce(HPO₄)₂、Ti(HPO₄)₂、HSbP₂O₈、HSb₃P₂O₁₄、或H₅Sb₅P₂O₂₀；

(3)杂多酸，包括H₃PW₁₂O₄₀、H₃SiW₁₂O₄₀、HSbWO₆、H₃PMo₁₂O₄₀、H₂Sb₄O₁₁、HTaWO₆、HNbO₃、HTiNbO₅、HTiTaO₅、HSbTeO₆、H₅Ti₄O₉、HSbO₃、或H₂MoO₄中的一种或几种；

(4)硅酸盐，包括沸石、沸石(NH₄⁺)、层状硅酸盐、网状硅酸盐、H-钠沸石、H-丝光沸石、NH₄-方沸石、NH₄-方钠石、NH₄-镓酸盐、或H-蒙脱石。

7.如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：所述的无机物的粒径为0.005～20μm，掺杂的量为：0.1wt％～50wt％，重量比；优选的掺杂物质在膜中所掺杂的量为1wt％～40wt％，更优选的10wt％～20wt％，重量比。