[发明专利]磷酸硼配位铜均苯三甲酸配合物的复合质子交换膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）通过溶剂热反应法合成Cu-BTC骨架结构；

2）对步骤1）得到的Cu-BTC骨架结构脱除配位水分子；

3）将BPO₄与步骤2）得到的脱除配位水分子Cu-BTC骨架结构进行反应，得到BPO₄配位Cu-BTC；

4）将步骤3）得到的BPO₄配位Cu-BTC与磺化聚醚醚酮流延制膜，得到BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜，磺化聚醚醚酮与BPO₄配位Cu-BTC的质量比例为100/1～100/20。

2.根据权利要求1所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤1）中，采用Cu(NO₃)₂·3H₂O与均苯三甲酸反应，合成得到Cu-BTC骨架结构。

3.根据权利要求1所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤2）中，在真空干燥箱内干燥步骤1）得到Cu-BTC骨架结构，以脱除Cu-BTC骨架结构的配位水分子。

4.根据权利要求1所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤3）中，将BPO₄与步骤2）得到的脱除配位水分子Cu-BTC骨架结构常温下在溶剂中反应。

5.根据权利要求4所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮中的任意一种。

6.根据权利要求1至5任一所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤4）中：

采用有机溶剂溶解分散BPO₄配位Cu-BTC和磺化聚醚醚酮；

磺化聚醚醚酮的磺化度为20%～60%。

7.根据权利要求6所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮中的任意一种。

8.一种根据权利要求1至7任一所述的制备方法制备得到的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜。

9.一种根据权利要求8所述的BPO₄配位铜均苯三甲酸配合物复合磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的应用，其特征在于：作为燃料电池材料。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：作为燃料电池的质子交换膜材料。