[发明专利]杂多酸插层到磺化苯膦酸盐的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种杂多酸插层到磺化苯膦酸盐的复合材料,其特征在于是由杂多酸和磺化苯膦酸金属盐通过共价键形成的复合材料，其结构示意图如图3所示，其中x=0或1。 

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述杂多酸为磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸或硅钼酸，金属离子M=Fe³⁺，Fe²⁺，Co²⁺，Co³⁺，Zr⁴⁺或Ce³⁺，磺化苯膦酸的磺化度为100%～200%。 

3.一种制备权利要求1所述杂多酸插层到磺化苯膦酸盐的复合材料的方法，其特征在于是由杂多酸、磺化苯膦酸和可溶性过渡金属离子盐反应制备的。 

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 

金属离子盐的水溶液中加入等摩尔量的磺化苯膦酸，搅拌下向溶液中加入磺化苯膦酸摩尔量的10-70%的杂多酸的水溶液，搅拌、加热60-70℃回流6-12h，开始时反应液会变为胶体状，反应完成，溶液变成悬浊液，抽滤，得沉淀，沉淀用去离子水洗涤至洗涤液的pH近7，将得到的粉末烘干，得产品，所述金属离子是指其与杂多酸形成的盐可溶于水。 

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 

将金属离子盐加入到等摩尔量的磺化苯膦酸溶液中，室温下搅拌反应5-15min，得到胶体溶液，此时，向溶液中加入磺化苯膦酸摩尔量的10-70%的杂多酸的水溶液，搅拌、60℃～80℃加热反应8～12h，反应液有沉淀析出，反应完成，溶液变成悬浊液，抽滤，将沉淀反复用去离子水洗涤至洗涤液的pH近7，将得到的粉末烘干，得到产品。 

6.根据权利要求3、4或5所述的制备方法，其特征在于金属离子盐为金属离子的盐酸盐、氯氧化物或硝酸盐。 

7.一种权利要求1或2所述的杂多酸插层到磺化苯膦酸盐的复合材料用于质子导体类电解质材料、传感器用材料、固体酸催化剂和掺杂到成膜性能好的高分子材料中制备质子交换膜。