[发明专利]ZIF@CNT改性的聚合物杂化质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于咪唑基金属有机框架改性的聚合物杂化质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）配置0.01~100 mg/L的羧基化碳纳米管CNT-COOH甲醇分散液；而后，加入合适配比的金属盐和配体咪唑类化合物，混合均匀；将上述体系置于30~15℃环境中6~240 h，然后待其自然冷却，最后通过洗涤-离心步骤，得到沸石咪唑酯骨架包覆的碳纳米管复合材料，记为ZIF@CNT；

（2）往聚合物溶液中加入所需量的ZIF@CNT，分散均匀后得到铸膜液；将该铸膜液涂覆成膜后置于40~8℃烘箱中，保持6~24 h；而后，将烘箱温度升至80℃~150℃，保持6~24 h；最后，将该杂化膜经酸浸泡，得到ZIF@CNT改性的聚合物杂化质子交换膜；

所述的金属盐为锌和钴金属盐中的一种，或两种的混合物，所述的配体咪唑类化合物为咪唑和其衍生物中的一种，或其中几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的金属盐和配体咪唑类化合物添加量为羧基化碳纳米管的2~10倍。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述金属盐和配体咪唑类化合物的配比为1:18~18:1。

4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的聚合物溶液为全氟磺酸树脂、磺化聚芳醚、磺化聚芳醚砜、磺化聚芳硫醚砜、磺化聚芳醚酮、磺化聚芳硫醚酮、磺化聚醚砜酮、磺化聚酰亚胺及其衍生物的均相溶液中的一种，或者其中几种的混合物；所述的聚合物溶液的浓度为1~40wt%，所述的聚合物溶液的溶剂为使得上述聚合物形成均相溶液的溶剂。

5. 根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的经酸浸泡，酸为1~4 mol/L的盐酸、硫酸或磷酸的一种，或其中几种的混合物。

6.一种由权利要求1-5之一所述制备方法制备得到的ZIF@CNT改性的聚合物杂化质子交换膜。