[发明专利]金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法

权利要求书

1.金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对金属双极板进行预处理，去除所述金属双极板表面的油污；

(2)将预处理后的所述金属双极板浸泡在酸性溶液中，对金属双极板进行刻蚀，并对刻蚀后的金属双极板进行超声清洗，除去表面杂质，得到适于碳纳米管阵列沉积的表面；

(3)采用气相沉积法在经步骤(2)处理后的所述金属双极板的表面沉积碳纳米管，得到表面为碳纳米管阵列的金属双极板；

(4)配置一定浓度的聚合物单体的酸性溶液，将所述聚合物单体的酸性溶液喷涂在所述表面为碳纳米管阵列的金属双极板上；

(5)在经步骤(4)处理后的金属双极板上进行原位聚合，得到碳纳米管阵列-导电聚合物涂层。

2.根据权利要求1所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述预处理工艺为：将所述金属双极板依次进行打磨和超声清洗，以除去金属板表面的油污。

3.根据权利要求2所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，所述超声清洗为依次将所述金属双极板置于丙酮和超纯水中各超声5-15min。

4.根据权利要求2所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，所述打磨依次使用300目、800目和1200目和1500目的砂纸。

5.根据权利要求1所述的用于金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述酸性溶液为浓盐酸溶液或浓硫酸溶液，所述盐酸溶液浓度为6M～10M，所述浓硫酸浓度为7M～13M，浸泡时间为5-10min。

6.根据权利要求1所述的用于金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声清洗工艺为：将刻蚀后的金属双极板在超纯水中超声10-15min。

7.根据权利要求1所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述气相沉积法为：将步骤(2)中制备的具有所述适于碳纳米管阵列沉积的表面的金属双极板置于反应器中，以二茂铁为催化剂，以环己烷为碳源，以N2为载气，设定温度为700～800℃，通过控制反应时间和所述催化剂与所述碳源比例来调控碳纳米管阵列的生长。

8.根据权利要求1所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述聚合物单体的酸性溶液的配置步骤为：将一定量的聚合物单体溶于一定的酸性溶液中，超声分散2-10min；其中，所述聚合物单体的浓度为0.1-0.5M；酸性溶液为硫酸溶液、硝酸溶液或盐酸溶液中的一种，酸性溶液的浓度为0.2～1.0M。

9.根据权利要求1所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述原位聚合工艺为：将一定浓度的过硫酸铵的水溶液喷在经所述聚合物单体的酸性溶液喷涂的金属双极板表面，反应3-4h，将反应后的金属双极板在去离子水中浸泡2-3h，得到碳纳米管阵列-导电聚合物涂层；其中，通过控制所述聚合物单体的酸性溶液的用量来控制聚合物导电涂层的厚度。

10.根据权利要求1所述的金属双极板的碳纳米管阵列-导电聚合物涂层的制备方法，其特征在于，所述的金属双极板为304不锈钢板。