[发明专利]一种基于硫脲羧酸类金属有机框架/Nafion聚合物杂化的质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种可用于燃料电池的硫脲羧酸类金属有机框架材料/Nafion杂化的质子交换膜及其制备方法。本发明方法先制备具有质子导电性金属有机框架再将全氟磺酸树脂Nafion溶液掺杂其中，制得硫脲基羧酸类金属有机框架/Nafion聚合物杂化的质子交换膜该杂化质子交换膜具有优异的质子传导性、电化学稳定性和机械稳定性，不但提高了全氟磺酸类质子交换膜的电导率，而且也大大降低了其制备成本过高、环境污染大等的问题。本方法制备条件温和，工艺简单，成本低，易于批量生产，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种硫脲羧酸类金属有机框架材料/Nafion杂化的质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将金属盐水合物溶解于水和有机溶剂中；2)将硫脲羧酸类配体溶于有机溶剂；3)将步骤2)所得溶液中缓慢加入步骤1)所得金属盐溶液，超声使其充分溶解，形成前驱体溶液；4)将步骤3)得到的前驱体溶液静置后置于离心管进行离心，离心后取上清液；5)将步骤4)所得上清液置入烧杯且用带有针眼的保鲜膜密封，采用溶液蒸发法，室温下静置一周后有块状晶体析出；6)将步骤5)所得块状晶体过滤分离出来，依次用有机溶剂、水多次洗涤，最后在真空烘箱中干燥，得到硫脲基羧酸类金属有机框架材料7)将所制得的加入到聚合物Nafion溶液中，并超声使其均匀分散得到膜液；8)将所得膜液流延或涂覆成膜，成膜后置于烘箱，得到杂化膜；9)将所述杂化膜在酸溶液中浸泡，得到硫脲羧酸类金属有机框架材料/聚合物杂化的质子交换膜