[发明专利]一种耐热型燃料电池质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述质子交换膜的具体的制备步骤为：

a、将有机物A溶解于有机溶剂中，加入不溶性无机盐B并分散，调节pH至酸性并使无机盐B完全溶解，加入助剂，升温至270℃反应4h，反应结束后加入氧化剂搅拌，通过氧化剂使有机物A发生原位聚合，同时使有机相接枝大量氧原子，形成大量含氧官能团，得到改性有机物-金属离子配体的溶液，其中金属离子均匀分布在有机相内部；

b、将步骤a制得的溶液离心分离，将离心物使用去离子水反复洗涤，再加入质量浓度为40~50%的磷酸水溶液中，在170~200℃下加热将溶剂完全蒸发，有机相表面含氧官能团与磷酸根离子进行脱水缩合，在有机相表面接枝磷酰基，通过内部的金属-有机配体与表面的磷酰基进行配位交换，将磷酰基固定在有机相内部，获得磷酸掺杂的改性有机相负载无机盐的胶状固体材料；

c、将步骤b制得的胶状固体材料通过压制成型，表面耐酸处理，真空干燥固化，制得耐热型燃料电池质子交换膜。

2.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，有机物A为聚合物单体材料；所述原位聚合生成的聚合物为聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚醚砜、聚膦腈、聚苯胺中的一种。

3.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，有机溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种。

4.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，不溶性无机盐B为具有碱性的金属氧化物或黏土矿物。

5.跟据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，助剂为聚乙二醇、氧化聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，氧化剂为双氧水或次氯酸。

7.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，有机物A 15~20重量份、有机溶剂54~69重量份、不溶性无机盐B 12~18重量份、助剂2~5重量份、氧化剂2~3重量份。

8.根据权利要求1所述一种耐热型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤b中，离心物20~30重量份、磷酸水溶液70~80重量份。

9.权利要求1~8任一项所述方法制备得到的一种耐热型燃料电池质子交换膜。