[发明专利]一种微孔膜复合、多层含氟交联掺杂离子膜

权利要求书

1.一种微孔膜复合、多层含氟交联掺杂离子膜，其特征在于：该膜是由含氟离子交换树脂形成的2-40层的多层膜，所述含氟离子交换树脂相互之间或与交联剂形成化合键合交联网状结构，且该化合键合交联网状结构上的功能基团与加入的高价金属化合物形成物理键合交联；所述多层膜中，至少有1层膜具有所述化合键合交联网状结构，至少有1层膜添加辅助质子传导物质，至少有1层膜是以微孔膜作为增强物的多孔增强膜；至少有1层膜添加了所述高价金属化合物，所述化合键合交联网状结构具有如下式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)所示的结构中的一种或几种交联桥：

其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C₂-C₁₀全氟碳链；

其中，R为亚甲基或全氟亚甲基，n为0～10的整数；

所述功能基团为酸性交换基团；

其中：所述高价金属化合物的金属元素选自下列元素之一或组合：W、Ir、Y、Mn、Ru、V、Zn或La元素；且

所述高价金属化合物选自这些金属元素的最高价态和中间价态的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐或醋酸盐；

或选自这些金属元素的最高价态和中间价态的环糊精、冠醚、乙酰丙酮、EDTA、DMF或DMSO的络合物；

或选自这些金属元素的最高价态和中间价态的氢氧化物；

或选自这些金属元素的最高价态和中间价态的具有钙钛矿结构的氧化物；所述具有钙钛矿结构的氧化物为Ca_0.6La_0.27TiO₃、La_(1-y)Ce_yMnO₃或La_0.7Ce_0.15Ca_0.15MnO₃，其中y＝0.1～0.4。

2.如权利要求1所述的离子膜，其特征在于：所述离子膜是由含氟离子交换树脂形成的2-5层的多层膜。

3.如权利要求1所述的离子膜，其特征在于：所述辅助质子传导物质选自：SiO₂、ZrO₂、TiO₂、BPO₄、Zr₃(PO₄)₄、Zr(HPO₄)₂、H₃PW₁₂O₄₀、CsHSO₄、CsH₂PO₄、H-丝光沸石、H-蒙脱石、HZr₂(PO₄)₃、Ce(HPO₄)₂、Ti(HPO₄)₂或Zr₂H(P₃O₁₀)₂中的一种或几种。

4.如权利要求1-3任一项所述的离子膜，其特征在于：所述高价金属化合物负载在所述辅助质子传导物质上。

5.如权利要求1-3任一项所述的离子膜，其特征在于：所述高价金属化合物选自这些金属元素的最高价态和中间价态的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐或醋酸盐。

6.如权利要求1-3任一项所述的离子膜，其特征在于：所述高价金属化合物选自这些金属元素的最高价态和中间价态的环糊精、冠醚、乙酰丙酮、EDTA、DMF或DMSO的络合物。

7.如权利要求6所述的离子膜，其特征在于：所述冠醚为含氮冠醚。