[发明专利]一种固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法有效

专利信息
申请号: 201710009786.7 申请日: 2017-01-06
公开(公告)号: CN106757124B 公开(公告)日: 2018-11-23
发明(设计)人: 史言;闫常峰;郭常青;王志达 申请(专利权)人: 中国科学院广州能源研究所
主分类号: C25B1/04 分类号: C25B1/04;C25B11/08;C25B11/02
代理公司: 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 代理人: 方燕;莫瑶江
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 固态 聚合物 水电 ccm 电极 热处理 方法
【权利要求书】:

1.一种固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于,使用CCM法制备固态聚合物膜水电解器CCM膜电极,将所述的固态聚合物CCM膜电极整体置于带有四氟乙烯内胆的不锈钢密闭容器内,随后在所述密闭容器加入纯水进行热处理,所述热处理的条件为将加入纯水的密闭容器90℃~100℃下预热0.5~2h后,120℃~160℃下加热2~4h,待自然冷却至室温后取出膜电极保存于纯水中。

2.根据权利要求1所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述热处理的条件为将加入纯水的密闭容器90℃~100℃下预热0.5~2h后,120℃~140℃下加热2~4h。

3.根据权利要求1所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述的固态聚合物膜为全氟磺酸型质子交换膜。

4.根据权利要求1或2所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极包含位于膜表面的阴极催化层和/或阳极催化层。

5.根据权利要求1或3所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于,所述固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的制备方法,包括如下步骤:

(1)使用Nafion膜做为固态聚合物膜,将Nafion膜使用双氧水80℃下处理,随后纯水洗净,转移至0.5M的硫酸中80℃下处理,纯水洗净,得到质子化的Nafion膜;

(2)取阳极催化剂加入纯水、异丙醇和质量浓度为5%的全氟磺酸树脂溶液后,配制成阳极催化剂墨水,在60℃下采用喷涂或涂覆法负载于Nafion膜一侧;

(3)取阴极催化剂加入纯水、异丙醇、质量浓度为5%的全氟磺酸树脂溶液和质量浓度为60%的聚四氟乙烯乳液配制成阴极催化剂墨水,在60℃下采用涂覆法在负载有阳极催化层的固态聚合物膜的另一侧制作阴极催化层得到固态聚合物膜水电解器CCM膜电极,并将固态聚合物膜水电解器CCM膜电极保存于纯水中。

6.根据权利要求5所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述的阳极催化剂选自铂、铱、钌、铅的金属、合金或氧化物中的一种或多种;所述的阴极催化剂选自铂、钯、钌的金属、合金或以碳材料为载体的铂、钯、钌金属、合金中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述热处理的条件为将引入溶剂纯水的密闭容器95℃下预热1h后,140℃下加热2h,待自然冷却至室温后取出保存于纯水中。

8.根据权利要求1或2所述的固态聚合物膜水电解器CCM膜电极的热处理方法,其特征在于:所述固态聚合物膜水电解器CCM膜电极在所述密闭容器中的放置方式为完全浸没于纯水中。

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