[发明专利]一种基于酸碱对改性膦酸基高温质子交换膜及其制备方法在审
| 申请号： | 201711478583.9 | 申请日： | 2017-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN108183249A | 公开（公告）日： | 2018-06-19 |
| 发明（设计）人： | 沈春晖;金怀洋;程向泽;朱希 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | H01M8/1018 | 分类号： | H01M8/1018;H01M8/1072 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 唐万荣 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明以氨基三甲叉膦酸为质子传导单元，制备一种基于酸碱对改性的磷酸基高温质子交换膜，制备该高温质子交换膜的原料包括氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(EHTMS)和3‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)。其制备方法为：1)称取原料；2)将2‑(3，4‑环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷和氨基三甲叉膦酸混合，加入溶剂，搅拌使其完全溶解，加热反应得到EHTMS‑ATMP水解前驱体；3)将EHTMS‑ATMP水解前驱体充分溶解，随后加入APTES，室温下搅拌得透明溶胶，将所得溶胶陈化、干燥、热处理并冷却后脱模得到。该质子交换膜在无水条件下具有较高的质子电导率，在高温低湿度下性能稳定，使用寿命长。 | ||
| 搜索关键词： | 制备 氨基三甲叉膦酸 高温质子交换膜 环氧环己基 水解前驱体 改性 酸碱 氨丙基三乙氧基硅烷 乙基三甲氧基硅烷 乙基三乙氧基硅烷 质子传导单元 质子电导率 质子交换膜 热处理 加热反应 溶胶陈化 使用寿命 透明溶胶 完全溶解 无水条件 磷酸基 膦酸基 溶剂 称取 脱模 冷却 溶解 | ||
【主权项】：
1.一种基于酸碱对改性膦酸基高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、称取原料：称取2‑(3,4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷和氨基三甲叉膦酸，备用；其中2‑(3,4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和3‑氨丙基三乙氧基硅烷中的Si含量与氨基三甲叉膦酸中的P含量的摩尔比Si：P为2:1，其中2‑(3,4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和3‑氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为6：0‑6：3；步骤二、制备EHTMS‑ATMP水解前驱体：将氨基三甲叉膦酸和2‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷混合，加入溶剂，搅拌，加热反应，反应后去除溶剂得到EHTMS‑ATMP水解前驱体；步骤三、制备酸碱对改性磷酸基高温质子交换膜：将步骤二所得的EHTMS‑ATMP水解前驱体溶于水，冰水浴条件下搅拌至完全溶解，然后缓慢滴加3‑氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，充分搅拌得到溶胶，然后溶胶倒入聚四氟乙烯膜盘中，陈化、干燥，然后热处理，冷却后脱模得到所述的基于酸碱对改性膦酸基高温质子交换膜。
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