[发明专利]磺化聚醚醚酮负载非铂催化剂质子交换膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种磺化聚醚醚酮负载非铂催化剂质子交换膜的制备方法，首先制备了氮、硫掺杂的复合催化剂，磺化聚醚醚酮与聚苯并咪唑和蒙脱土制成成膜液，然后与催化剂浆料混合均匀，流延成膜，制得磺化聚醚醚酮负载非铂催化剂质子交换膜。掺杂非铂催化剂在膜的内部，催化活性高，质子传导性能好，制备工艺简单，易于商业化生产。

主权项

1.磺化聚醚醚酮负载非铂催化剂质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)取碳纳米管和吡咯单体加入5倍重量的甲醇中，分散均匀后加入双氧水和对甲苯磺酸，球磨机球磨至溶剂挥发完全，真空干燥后加入10倍重量的甲醇，然后加入七水合硫酸亚铁，研磨至甲醇完全挥发，真空干燥得到复合物前驱体；2)将复合物前驱体在氮气保护下于管式炉中600℃热处理2‑3h，冷却至室温后研磨得到氮、硫掺杂的复合催化剂；3)将氮、硫掺杂的复合催化剂加入N‑甲基吡咯烷酮中，超声30min使其分散均匀得浓度为5‑10wt％催化剂浆液；4)将磺化聚醚醚酮加入有机溶剂中，搅拌溶解配制成浓度为5‑15wt％的溶液，然后加入一定量的聚苯并咪唑和蒙脱土，升温至50‑75℃搅拌4‑6h，自然冷却至室温得混合液；5)将催化剂浆液加入步骤4)的混合液中，搅拌1‑2h混合均匀，涂到干净平整的玻璃板上，真空干燥12‑24h，脱模后浸泡在1mol/L的硫酸溶液中24h，然后反复用去离子水浸泡清洗，干燥后即得磺化聚醚醚酮负载非铂催化剂质子交换膜。