[发明专利]一种无机酸配合物燃料电池质子交换膜及催化剂和载体

摘要

本发明提供了一种无机酸配合物燃料电池质子交换膜及催化剂和载体。将苯胺、氨基三亚甲基膦酸加入水中混合，加入过硫酸铵溶液反应后涂覆成膜，得到聚苯胺薄膜，浸渍于无机酸和硫酸铵的混合氧化液中吸附并压延干燥得到聚合物配合无机酸质子交换膜；以镍基水合硝酸盐为原料，使用铜和铁的硝酸盐为助剂，加入硼氢化钠，以疏水活性炭纸为载体，即得得燃料电池催化剂层。该方法无机酸与聚苯胺凝胶膜复合成电解质膜，显著改善了质子交换膜对水分的依赖性小，同时催化剂及载体具有较强的疏水性，可有效减少水分和酸对于催化剂/载体的腐蚀，抗酸腐蚀能力强，催化活性好，循环性能佳且使用寿命长。

主权项

1.一种无机酸配合物燃料电池质子交换膜及催化剂和载体的制备方法，其特征在于，包括：A、无机酸配合物燃料电池质子交换膜的制备：（1）将4~8重量份苯胺与13~18重量份氨基三亚甲基膦酸加入37~51重量份蒸馏水中，搅拌混合均匀，并置于冰水浴中，加入32~37重量份过硫酸铵溶液，超声波辅助下反应5~7h，涂覆成膜，制得聚苯胺薄膜；（2）将步骤（1）制得的聚苯胺薄膜浸渍于无机酸和硫酸铵的混合氧化液中吸附，以达到饱和吸附量，之后进行压延干燥，形成聚合物配合无机酸质子交换膜；B、载体的制备：采用硅酸丁酯及长链硅烷对活性炭进行浸渍预处理，使活性炭表面具有疏水性，制备得到疏水活性炭纸载体；C、催化剂的制备：取5~25重量份镍基水合硝酸盐为原料，使用1~5重量份硝酸铁和1~5重量份硝酸铜作为助剂，加入65~93重量份硼氢化钠搅拌均匀后烘干，涂覆至疏水活性炭纸载体表层，使用等离子体低温烧结，获得Ni‑Fe‑Cu/NaBH4负载活性炭催化剂层。