[发明专利]质子交换膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种质子交换膜，其特征在于，以质量份计，包括磺化聚醚醚酮100份，离子液体3-20份，共价有机框架材料1-5份。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述磺化聚醚醚酮的磺化度为45-75％。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲烷磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述共价有机框架材料是由氨基单体和三醛基间苯三酚在催化剂的作用下制得，其中所述氨基单体包括对苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸和2,5-二氨基吡啶中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的质子交换膜，其特征在于，所述氨基单体与三醛基间苯三酚的摩尔比为(1-3)：2。

6.根据权利要求4所述的质子交换膜，其特征在于，所述氨基单体与催化剂的摩尔比为1：(5-15)；所述催化剂包括醋酸、对甲苯磺酸中的至少一种。

7.权利要求1-6任一项所述的质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括：

(1)向共价有机框架材料中依次加入离子液体分散液、磺化聚醚醚酮溶液，混合均匀后，制得成膜液；

(2)对所述成膜液进行成膜处理，得到所述质子交换膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：先将共价有机框架在100℃下真空处理1h-3h，再将其与所述离子液体分散液混合，在80℃下真空处理1h-3h后，再向其中加入所述磺化聚醚醚酮溶液，混合均匀后，制得成膜液。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述磺化聚醚醚酮溶液的质量浓度为18％-20％，且所述磺化聚醚醚酮溶液中的溶剂包括二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

10.一种全钒液流电池，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的质子交换膜或者采用权利要求7-9任一项所述的制备方法制得的质子交换膜。