[发明专利]一种不对称质子交换膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种不对称质子交换膜，由含氰基的磺化聚苯醚酮质子交换膜在三氟甲磺酸溶液中浸渍制成。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述含氰基的磺化聚苯醚酮质子交换膜由含氰基的磺化聚苯醚酮制成，所述含氰基的磺化聚苯醚酮是由式(I)所示结构的重复单元和式(II)所示结构的重复单元组成的无规共聚物：

式(II)中，Ar选自式(III)、式(IV)或式(V)所示结构的基团：

3.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述含氰基的磺化聚苯醚酮质子交换膜的厚度为40～60μm。

4.一种不对称质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：

含氰基的磺化聚苯醚酮质子交换膜在三氟甲磺酸溶液中进行自聚反应，得到不对称质子交换膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲磺酸溶液中的溶剂包括甲苯、二氯乙烷、三氯甲烷、乙酸和三氟乙酸中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三氟甲磺酸溶液中三氟甲磺酸的体积百分浓度为10～50％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述自聚反应的时间为1～60min；所述自聚反应的温度为60～130℃。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含氰基的磺化聚苯醚酮质子交换膜由含氰基的磺化聚苯醚酮溶液经过流延成膜制成。

9.一种甲醇燃料电池的膜电极，包括权利要求1～3任一项所述的不对称质子交换膜和复合在所述不对称质子交换膜表面的催化剂层。

10.一种甲醇燃料电池，包括权利要求9所述的膜电极。