[发明专利]一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜，其特征在于其结构式为：

其中，m、n、q、p为聚合度，为不为0的正整数；R1、R2为氢或者小于4的烷烃，X为阳离子，所述阳离子为H⁺、Li⁺、Na⁺；

所述一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜的制备方法包括以下步骤：

1）选取基底膜进行处理和预辐射，具体方法为：选取基底膜裁成需要的大小，对其进行丙酮超声清洗，然后再真空干燥，再进行辐照；所述基底膜为聚乙烯-四氟乙烯聚合物；

2）对辐照膜进行接枝、交联，具体方法为：将膜取出放入玻璃管容器中，依次加入苯乙烯、甲苯、交联剂异戊二烯，反应，进行接枝交联；所述苯乙烯的百分浓度为10%～100%，交联剂的百分浓度为1%～50%，接枝和交联的温度为10～100℃，接枝和交联的时间为0.5～24h；

3）对接枝交联膜进行磺化水解，制得应用于甲醇燃料电池的质子交换膜，具体方法为：将接枝过的膜使用磺化剂进行磺化，磺化后再采用氢氧化钠进行水解，最后用硫酸转型，制备出质子交换膜。

2.如权利要求1所述一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）选取基底膜进行处理和预辐射，具体方法为：选取基底膜裁成需要的大小，对其进行丙酮超声清洗，然后再真空干燥，再进行辐照；所述基底膜为聚乙烯-四氟乙烯聚合物；

2）对辐照膜进行接枝、交联，具体方法为：将膜取出放入玻璃管容器中，依次加入苯乙烯、甲苯、交联剂异戊二烯，反应，进行接枝交联；所述苯乙烯的百分浓度为10%～100%，交联剂的百分浓度为1%～50%，接枝和交联的温度为10～100℃，接枝和交联的时间为0.5～24h；

3）对接枝交联膜进行磺化水解，制得应用于甲醇燃料电池的质子交换膜，具体方法为：将接枝过的膜使用磺化剂进行磺化，磺化后再采用氢氧化钠进行水解，最后用硫酸转型，制备出质子交换膜。

3.如权利要求2所述一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述辐照的剂量为20～300kGy。

4.如权利要求2所述一种应用于甲醇燃料电池的质子交换膜的制备方法，其特征在于在步骤3）中，所述磺化剂选自氯磺酸、硫氰酸、过硫酸、硫酸中的一种，所述磺化的温度为10～100℃，磺化的时间为1～24h，水解的温度为10～100℃，水解的时间为1～24h。