[发明专利]一种臭氧化石墨烯基燃料电池质子交换膜及制备方法在审
申请号: | 201810095644.1 | 申请日: | 2018-01-31 |
公开(公告)号: | CN108288721A | 公开(公告)日: | 2018-07-17 |
发明(设计)人: | 陈庆;廖健淞 | 申请(专利权)人: | 成都新柯力化工科技有限公司 |
主分类号: | H01M8/1246 | 分类号: | H01M8/1246 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 610091 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | 本发明属于燃料电池的技术领域,提供了一种臭氧化石墨烯基燃料电池质子交换膜及制备方法。该方法通过将单晶硅在酸液中超声处理,并在有机醇中浸泡制得表面活性的硅基底,然后以甲烷和氧气为气源进行高温沉积得到氧化自支撑石墨烯层,采用氢氟酸除去硅基底,然后在高压电场中进行纯氧处理,制得臭氧化石墨烯基质子交换膜。与传统方法相比,本发明的制备的质子交换膜的质子迁移率高,质子传导性能好,机械性能好,导热性好,耐久性和稳定性佳,并且整个制备过程工艺简单,原料易得,成本低廉,适合推广应用。 | ||
搜索关键词: | 质子交换膜 燃料电池 石墨烯基 臭氧化 制备 硅基 机械性能 导热性 纯氧 质子传导性能 单晶硅 表面活性 超声处理 高温沉积 高压电场 石墨烯层 制备过程 质子迁移 氢氟酸 有机醇 自支撑 甲烷 气源 酸液 浸泡 氧气 | ||
【主权项】:
1.一种臭氧化石墨烯基燃料电池质子交换膜的制备方法,其特征在于,通过将单晶硅在酸液中超声处理,并在有机醇中浸泡制得表面活性的硅基底,然后以甲烷和氧气为气源进行高温沉积得到氧化自支撑石墨烯层,采用氢氟酸除去硅基底,然后在高压电场中进行纯氧处理,制得臭氧化石墨烯基质子交换膜,制备的具体步骤如下:(1)将单晶硅用清水洗净后,加入质量浓度为4~8%的无机强酸或中强酸溶液中,超声波处理一定时间,然后取出并用清水洗净,放入有机醇中浸泡8~15min,取出后在室温下干燥,得到表面处理的单晶硅基底;(2)将步骤(1)制得的单晶硅基底置入真空CVD沉积设备中,使用甲烷和氧气作为气源,通过高温气相沉积,在硅基底上得到氧化自支撑石墨烯层;(3)使用氢氟酸剥离硅基底,得到自支撑氧化石墨烯层;(4)将步骤(3)制得的氧化石墨烯层置入高压电场中,通入纯氧处理一定时间,氧气在高压电场中转变为臭氧,并与氧化石墨烯层结合,制得臭氧氧化石墨烯层,即臭氧化石墨烯基质子交换膜。
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