mof材料及其制备方法、质子交换膜及其制备方法以及燃料电池
技术领域
1.本发明涉及燃料电池技术领域,更具体地,涉及一种mof材料及其制备方法、质子交换膜及其制备方法以及燃料电池。
背景技术:
2.高温质子交换膜燃料电池(ht
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pemfc),能够在160℃~200℃的范围内工作而没有湿度,已成为密集研究工作的重点。在高温下工作的好处包括减少催化剂中毒、更快的电极动力学以及更容易的水和热管理。
3.磺化聚醚砜(spes)是一种合成聚合物,具有芳环和杂芳环,具有非常高的玻璃化转变温度(425℃~436℃)和优异的化学和热稳定性,但是,spes膜在低湿度条件下表现出低质子传导性。
4.金属有机框架(mof)材料是一种晶体材料,具有高孔隙率,能够提供质子传输的通道,成为近年来用于改善高温质子交换膜质子传导率的重点研究内容。将金属有机框架(mof)材料掺杂在聚合物基质中易导致聚合物膜孔隙率增加,严重影响聚合物膜的力学性能,迄今为止,只有少数聚合物,例如基于全氟磺酸聚合物(pfsa)、磺化聚醚醚酮(speek)和聚乙烯醇(pva),与mof的复合膜被报道用于实现质子交换膜。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种新型的能够传输质子的mof材料及其制备方法、质子交换膜及其制备方法以及燃料电池。
6.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
7.一种mof材料,其特征在于,由金属钛、二苯并呋喃
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基
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吡啶
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基甲基
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胺和4
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甲基
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(吡啶
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基)
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噁唑配位形成。
8.本发明还公开了上述mof材料的制备方法,包括以下过程:
9.将金属钛盐、二苯并呋喃
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基
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吡啶
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基甲基
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胺和4
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甲基
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(吡啶
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基)
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噁唑混合于溶剂中,得混合液,其中,所述金属钛盐为可溶性金属钛盐;
10.将所述混合液置于密闭空间进行溶剂热反应,冷却后得所述mof材料。
11.本发明还公开了一种质子交换膜,包括聚合物基底和分散于所述聚合物基底中的上述的mof材料。
12.本发明还公开了一种质子交换膜的制备方法,包括以下过程:
13.提供聚合物基底的浆料;
14.提供如权利要求1或2所述的mof材料或如
声明:
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