[发明专利]一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法

权利要求书

1.一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）、将表面活性剂溶于无水乙醇中，搅拌形成透明的溶液；然后滴加酚醛树脂的乙醇溶液，表面活性剂与酚醛树脂的质量比为1:5，搅拌均匀，备用；

（2）、以HCl溶液调节无水乙醇pH3~5，再加入硼酸或磷酸，搅拌得到溶液；备用；

（3）、将步骤（2）得到的溶液逐滴加入到步骤（1）得到的溶液中，每1g表面活性剂对应的硼酸或磷酸的加入量范围为0.02~0.16 g，搅拌使其混合均匀，得到淡黄透明的溶胶-凝胶；

（4）、将步骤(1)或(3)配制好的溶胶-凝胶，逐滴滴加在不锈钢片上，进行滴胶和匀胶处理；

（5）、将步骤（4）得到的涂覆有溶液的不锈钢片在25 ℃下溶剂蒸发至少8 h，然后在70～120 ℃热聚合至少24 h，在不锈钢表面形成淡黄色涂层；最后在氮气氛围碳化得到黑色的有序介孔碳涂层或碳-硼涂层或碳-磷涂层。

2.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中表面活性剂为聚氧乙烯/聚氧丙烯/聚氧乙烯两亲嵌段共聚物F127，分子式为PEO₁₀₆-PPO₇₀-PEO₁₀₆。

3.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中每1 g表面活性剂溶于15mL无水乙醇中，酚醛树脂的乙醇溶液的质量分数为20%。

4.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中HCl溶液浓度为0.6 mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中，滴胶速度为400~800 rpm，滴胶时间10~20 s，匀胶速度选择为1500~3000 rpm，匀胶时间45~60 s，重复滴胶和匀胶过程5次。

6.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的杂化有序介孔碳涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤（5）中碳化在通有氮气气流的气氛管式炉中进行，350 ℃下保温3~5 h，目标温度下400~700 ℃下保温2 h，升温速率严格控制在1 ℃/min。