[发明专利]一种降低含氟磺酸型质子交换膜甲醇渗透性的方法

摘要

一种降低含氟磺酸型质子交换膜甲醇渗透性的方法，该方法先用铵类阳离子聚合物和还原剂在水溶液中还原Pd盐合成阳离子化的纳米Pd颗粒，再将含氟磺酸型质子交换膜放入阳离子化纳米Pd颗粒的水分散液中浸泡，使Pd颗粒静电自组装到质子交换膜表面的形成甲醇渗透通道的磺酸根团族的出口和入口，从而降低甲醇对膜的渗透性。采用本方法，贵金属Pd载量少(1～6.8μg/cm²)，阻醇成本很小，同时对膜的质子传导能力基本没有影响。

主权项

1、一种降低含氟磺酸型质子交换膜甲醇渗透性的方法，其特征是方法步骤为：第1：选用铵类阳离子聚合物和还原剂，在水溶液中还原Pd盐合成阳离子化的纳米金属Pd颗粒，还原剂可以选用强还原剂NaBH4、N2H2·H2O和H2中的任一种；也可以选用弱还原剂甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的任一种，采用强还原剂时的合成条件是；阳离子聚合物与纳米金属Pd盐的摩尔比为1～8∶1，还原剂与Pd盐的摩尔比为1～4∶1，还原体系的pH＞7，溶剂为电导率＞18MΩ的去离子水，以N2为保护气；采用弱还原剂的合成条件是：阳离子聚合物与纳米金属Pd盐的摩尔比为1～8∶1，还原剂与水的质量比为2∶3，还原温度为70～84℃，还原体系的pH＞7，溶剂为电导率＞18MΩ的去离子水，以N2为保护气；所述的铵类阳离子聚合物选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物、聚烯丙基氯化铵的任一种；第2：将含氟磺酸型质子交换膜依次在5wt％的H2O2、去离子水、1mol/L的H2SO4和去离子水中各浸泡30分钟后，放入步骤1所制得的阳离子化纳米金属Pd颗粒的水分散液中浸泡10～50小时，靠修饰在Pd颗粒表面的阳离子与质子交换膜表面的磺酸根阴离子之间的静电吸引力自组装纳米Pd颗粒到使膜上的Pd载量达到1～6.8μg/cm2；第3：将步骤2所得到的自组装了纳米Pd颗粒的质子交换膜依次在1mol/L的H2SO4和去离子水中各浸泡30分钟，即得到甲醇渗透性降低了的含氟磺酸型质子交换膜。