[发明专利]一种聚苯并咪唑/离子液体多层复合的高温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚苯并咪唑/离子液体多层复合的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将聚苯并咪唑溶解于高沸点溶剂中，再加入离子液体，混匀得到纺丝液；其中，聚苯并咪唑的添加量为高沸点溶剂质量的0.2~5%，离子液体的添加量为高沸点溶剂质量的0.3~30%；

（2）将步骤（1）所得纺丝液采用静电纺丝方法喷涂得到厚度为20~120微米的多孔层；

（3）将步骤（2）所得多孔层热压后于25~150℃真空干燥，得到厚度为5~80微米的多孔膜；

（4）将纳米二氧化锰超声分散于聚乙烯吡咯烷酮中，得到浆料，将浆料均匀喷涂于步骤（3）所得多孔膜的上下表面，于25~150℃真空干燥，使多孔膜的上下表面均形成厚度为3~30微米的致密层；其中，纳米二氧化锰的添加量为聚乙烯吡咯烷酮质量的0.1~5%；

（5）将步骤（4）所得产物置于离子液体中，浸渍0.5~5小时，即得；

其中，步骤（1）及步骤（4）中所述离子液体中阴离子为H₂PO₄^-、HSO₄^-、BF₄^-、CF₃SO₃H^-中的一种或两种以上，离子液体中阳离子为叔铵盐类阳离子；

步骤（2）中静电纺丝是将纺丝液盛装在喷丝管中，纺丝液从喷嘴喷出，在电场作用下向阴极运动，并聚集在接收基底上，形成多孔层；其中喷嘴口针头内径为0.5~2毫米，针头与接收基底之间的距离为5~20厘米，电压为10~20 KV，喷嘴口液体流速为10~30 mL/min；

步骤（1）中所述高沸点溶剂为N，N-二甲基乙酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮。

2.根据权利要求1所述的聚苯并咪唑/离子液体多层复合的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述热压采用热压机，热压温度为50~140℃，热压压力为1~10Mpa，热压10~30分钟。

3.根据权利要求1所述的聚苯并咪唑/离子液体多层复合的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述纳米二氧化锰的粒径为2~30纳米。

4.采用权利要求1至3任一所述的制备方法得到的聚苯并咪唑/离子液体多层复合的高温质子交换膜。