[发明专利]一种含氨基磺化聚芳醚酮砜共混金属有机框架复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜，其主要特征在于，这种质子交换膜主要是由含氨基的的磺化聚芳醚酮砜共混金属有机框架ZIF-67构成，其中，含氨基的磺化聚芳醚酮砜和ZIF-67的质量比为1:0.05~0.15。

2.根据权利要求1所述的含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜中，所述的含氨基的磺化聚芳醚酮砜的制备方法如下：在氮气保护、冷凝回流并机械搅拌的条件下，将a mol的氨基单体，b mol的4,4’-二氟二苯酮，c mol的4,4’-磺化二氯二苯砜和dmol的双酚单体加入三口烧瓶(100ml)中，随后将适量的溶剂、带水剂和成盐剂加到上述三口烧瓶中，温度升至120~130 ^oC开始带水，冷凝回流4~6小时后放出带水剂，随后温度升至175~180 ^oC，继续反应4~5小时直至溶液粘稠，出料于去离子水中，得到含氨基的磺化聚芳醚酮砜，其中，a+d=b+c，所述的双酚单体优选为双酚A、双酚S、六氟双酚A、酚酞、四甲基联苯二酚或叔丁基对苯二酚，更优选为烯丙基双酚S，氨基单体为4-氨基苯基对苯二酚，溶剂为环丁砜，成盐剂为无水碳酸钾，带水剂为甲苯。

3.根据权利要求1所述的一种含氨基新型磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜，ZIF-67金属有机框架的制备方法如下：将六水合硝酸钴溶解于适量的去离子水中；同时，将2-甲基咪唑溶解于适量的去离子水中，将六水合硝酸钴溶液边搅拌边缓慢滴加到2-甲基咪唑溶液中，在室温下混合液磁力搅拌6小时，最后，将溶液离心洗涤，水洗三次，甲醇洗涤三次，在80℃的真空烘箱，放置24小时进行干燥，即得到ZIF-67产物。

4.根据权利要求3所述的一种含氨基新型功能化磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜，上述的六水合硝酸钴和去离子水的摩尔比为1.55:3，2-甲基咪唑和去离子水的摩尔比为67:20。

5.根据权利要求1所述的一种含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜的制备方法，包含以下步骤：

步骤一：将含氨基的磺化聚芳醚酮砜配制为含氨基的磺化聚芳醚酮砜溶液；步骤二：将适量的ZIF-67加入到步骤一得到的含氨基的磺化聚芳醚酮砜溶液中；步骤三：将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入到溶液中；步骤四：将过氧化苯甲酰加入到溶液中，得到铸膜液，将步骤四中得到的铸膜液铺膜得到燃料电池用含氨基的磺化聚芳醚酮砜与ZIF-67金属有机框架复合型质子交换膜。

6.根据权利要求5所述的一种含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜的制备方法，其特征在于，上述的步骤一中含氨基的磺化聚芳醚酮砜溶液的制备方法为：

在室温下，将含氨基的磺化聚芳醚酮砜加入溶剂中，搅拌24小时，得到含氨基的磺化聚芳醚酮砜均匀溶液，含氨基的磺化聚芳醚酮砜溶液的质量体积分数为0.06~0.12 g/mL。

7.根据权利要求5所述的一种含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜的制备方法，其特征在于，上述的步骤二中含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架溶液的制备方法为：

将ZIF-67加入到含氨基的磺化聚芳醚酮砜溶液中，并将溶液超声分散4小时，继续搅拌1~2天，得到分散均匀的溶液，其中，含氨基的磺化聚芳醚酮砜和ZIF-67的质量比为1：0.05~0.15。

8.根据权利要求4所述的一种含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架复合膜的制备方法，其特征在于，上述的步骤三中含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架溶液的制备方法为：

将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入到含氨基的磺化聚芳醚酮砜共混ZIF-67金属有机框架的溶液中，室温避光搅拌8小时，含氨基的磺化聚芳醚酮砜和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比为2:1。