[发明专利]一种三元复合质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明属于质子交换膜领域，公开了一种三元复合质子交换膜及其制备方法。该三元复合质子交换膜以以磺化度为20～90％的磺化聚醚醚酮作为膜基质，掺杂季铵盐离子液体和纳米SiO2溶胶。该三元复合质子交换膜将离子液体TEAS或TEAP锚定在复合膜内，并且通过原料的特定配比，在预防离子液体的流失的同时，保证了该三元复合质子交换膜的电导率及机械性能；采用溶胶～凝胶法制备纳米SiO2溶胶，最后采用溶液浇铸法制备SPEEK/季铵盐类离子液体/纳米SiO2三元复合质子交换膜，每步制备过程独立，可以同时进行，缩短时间，易于工业化生产。

主权项

一种三元复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用浓硫酸作为磺化剂，以聚醚醚酮为原料，制备磺化聚醚醚酮(SPEEK)；(2)烘干磺化聚醚醚酮，将其加入到溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)中溶解，得到质量百分数为5％～30％的SPEEK/DMAC溶液；(3)向三乙胺溶液中滴加硫酸或者磷酸，制备TEAS或TEAP离子液体；(4)以SPEEK计，向20～50重量份的SPEEK/DMAC溶液中加入50～80重量份的季铵盐类离子液体TEAS或TEAP，得到SPEEK/季铵盐类离子液体的聚合物溶液；(5)将(4)得到的聚合物溶液加入到5～15重量份的SiO2溶胶中，并混合均匀，得到SPEEK/季铵盐类离子液体/SiO2三元复合质子交换膜。