[发明专利]一种质子交换膜燃料电池膜电极回收方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池膜电极回收方法，包括阴极催化层、阳极催化层和质子交换膜，其特征在于：将待回收膜电极置于醇水混合液中，采用超生处理或湿法球磨的方法至阴极催化层和阳极催化层与质子交换膜完全脱离；取出处理后的膜并对其进行清洗得回收待用的电解质膜；所得黑色浆液一方面可直接用于制备燃料电池催化层，或，另一方面对其进行固液分离、固体物质再经高温处理得含有贵金属的催化剂或者贵金属。

2.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述醇水混合液为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇中一种或两种以上与水的混合水溶液；所述醇水混合液中醇与水的摩尔比为1:9-9:1；所述醇水混合液中醇与水的摩尔比为1:5-5:1。

3.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：

所述超声处理时，膜电极应全部浸润于醇水混合液中，超声处理时间为30-200min；

所述湿法球磨时，膜电极应全部浸润于醇水混合液中，转速为50-200转/min，时间为30-180min。

4.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述回收待用的电解质膜为Nafion系列膜。

5.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述对处理后的膜进行清洗为采用去离子水清洗或依次采用3-6wt％双氧水、0.4-0.6mol/L的硫酸水溶液和去离子于80-100℃处理。

6.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述对黑色浆液可直接用于制备燃料电池催化层，或者对其进行固液分离，分离为离心分离或旋转蒸发分离中的一种；所述离心分离转速为5000-8000转/min，时间为15-60min；所述旋转蒸发分离的转速30-80转/分钟，温度80-100℃。

7.如权利要求1所述膜电极中催化剂回收方法，其特征在于：所述高温处理为于300-400℃条件下高温处理0.5-2h后，再800-900℃条件下高温处理0.5-2h。

8.如权利要求5所述膜电极回收方法，其特征在于：

所述清洗后的膜无破损时，回收所得电解质膜的电导率为70-93mS/cm，断裂伸长率为240-420％，抗拉伸强度为9-15MPa，杨氏模量为90-140mPa，可直接再利用；

若所清洗后的膜有破损，或回收所得电解质膜无破损，但电导率或断裂伸长率或抗拉强度或杨氏模量不满足上述条件时；进行如下处理过程之一，采用甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇的水溶液，于密闭反应釜中于150-250℃条件下溶解可获得电解质膜乳液，所述电解质膜乳液Nafion乳液；

所述处理后得到的Nafion乳液可再进一步提炼成Nafion树脂进行再铸制备Nafion膜，再铸膜为采用DMSO、DMAc、DMF、MNP中的一种或两种以上为溶剂于120-300℃条件下回流处理Nafion树脂得铸膜液后再铸成膜，所述再铸膜为可用于燃料电池Nafion膜。

9.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述含有贵金属的催化剂，贵金属为Pt、Ru、Au、Pd中的一种或两种以上；所述待回收膜电极中贵金属催化剂的回收率高于95％。

10.如权利要求1所述膜电极回收方法，其特征在于：所述湿法球磨采用玛瑙罐 和玛瑙球进行。