[发明专利]一种纤维复合,多层全氟交联掺杂离子膜

权利要求书

1.一种纤维复合、多层全氟交联掺杂离子膜，包括2-40层全氟离子交换树脂为基体的单层膜，其特征在于：至少有1层单层膜具有交联网状结构、至少有1层单层膜添加了辅助质子传导物质、至少有一层单层膜添加了作为增强物的纤维、至少有1层添加了高价金属化合物；

所述化学键合交联网状结构具有选自如下式(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；和

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、EDTA、DMF或DMSO络合物；

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：所述离子膜包括2-5层全氟离子交换树脂为基体的单层膜。

3.如权利要求1所述的离子膜，其特征在于：作为增强物的所述纤维选自耐碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维、氟碳聚合物纤维、陶瓷纤维、矿物纤维或氧化物纤维中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的离子膜，其特征在于：所述氟碳聚合物纤维选自聚四氟乙烯纤维、聚全氟乙丙烯纤维、聚全氟丙基乙烯基醚纤维。

5.如权利要求1-3任一项所述的离子膜，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、HZr₂(PO₄)₃、Ti(HPO₄)₂或Zr₂H(P₃O₁₀)₂中的一种或几种。

6.如权利要求5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和/所述增强纤维上。

7.如权利要求1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冠醚络合物。

8.如权利要求7所述的离子膜，其特征在于：所述冠醚为含氮冠醚。