[发明专利]一种含羧基的磺化聚芳醚酮砜/Im-Uio-66-AS复合的质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含羧基的磺化聚芳醚酮砜与Im‑UiO‑66‑AS共混的复合型质子交换膜及其制备方法，选用的聚合物基质为含羧基的磺化聚芳醚酮砜（DS=60%）。聚合物基质中的–COOH可以与Zr4+配位，加强与Im‑UiO‑66‑AS的作用力。Im‑UiO‑66‑AS可以提供两个质子源和四个跳跃位点，为提高杂化膜的质子传导率和化学稳定性做出显著贡献。具体组成成分为：以含羧基的磺化聚芳醚酮砜（C‑SPAEKS）为有机基质，Im‑Uio‑66‑AS为填料。实验表明，本发明所制备的杂化膜的厚度在30‑41μm，表现出优异的化学性能。相比较于纯C‑SPAEKS（30oC为0.0869 S/cm，80oC为0.1609 S/cm），C‑SPAEKS‑3%Im‑UiO‑66‑AS（30oC为0.1256 S/cm，80oC为0.2338 S/cm）表现出极大的提升，约为纯膜的1.5倍，约为Nafion117(0.1003 S cm‑1 at 80oC)的2.33倍。