[发明专利]磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：由磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液混合后采用流延法成型制得；

磺化石墨烯层数为5层，径向尺寸为100nm，厚度为5nm，S元素含量为8wt％；

全氟磺酸树脂为长支链全氟磺酸树脂或短支链全氟磺酸树脂中的一种或两种；

全氟磺酸树脂的EW值为800g/mol，数均分子量为45万，分子量分布为1.46。

2.根据权利要求1所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯在混合溶液中的含量为0.1～20wt％，全氟磺酸树脂溶液的固含量为5～40wt％，黏度为40～300cps。

3.一种权利要求1-2任一所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液混合，加入DMF加热除水，最后排除气泡；

(2)将步骤(1)得到的含有磺化石墨烯的全氟磺酸树脂溶液，采用溶液流延法流延成膜，经干燥后制得所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜。

4.根据权利要求3所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在50-100℃下加热15-24h。

5.根据权利要求3所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，排除气泡的方法如下：将混合液超声震荡1.5-2h，再将混合液置于真空干燥箱中，初始温度设置为40-200℃。

6.根据权利要求3所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，磺化石墨烯与全氟磺酸树脂溶液的混合方式为机械搅拌、磁力搅拌、超声震荡、剪切乳化或细胞粉碎中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的磺化石墨烯改性全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，溶液流延法采用刮涂、狭缝挤出、逗号刮刀涂布或迈耶棒涂敷中的一种或多种方法。