[发明专利]CNT@Fe3

摘要

本发明属于膜技术领域，具体为一种CNT@Fe3O4@C改性的聚合物杂化质子交换膜及其制备方法。本发明利用磁场将一维(1D)状CNT@Fe3O4@C均匀地、取向地分散于聚合物基体中，制备得到取向CNT@Fe3O4@C改性聚合物杂化质子交换膜，该质子交换膜的质子传导率，不仅较纯聚合物质子交换膜有明显提高，而且还高于非取向的CNT@Fe3O4@C改性聚合物杂化质子交换膜的质子传导率。同时，CNT@Fe3O4@C的取向排列还进一步提高了杂化质子交换膜的燃料阻隔能力。因此，取向CNT@Fe3O4@改性的聚合物杂化质子交换膜具有更加优越的选择性。本发明方法操作过程简单，制备条件温和，生产成本较低，易于批量化、规模化生产，具有广阔的应用前景。

主权项

一种CNT@Fe3O4@C改性的聚合物杂化质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）配置0.01~500 mg/mL羧基化碳纳米管/丙酮分散液；随后，加入相当于羧基化碳纳米管质量1~2000 wt%的二茂铁，分散均匀；接着，按体积‑质量比加入相当于二茂铁质量(mg) 0.1~100 v/wt%的双氧水溶液(mL)，混合均匀；将上述体系置于170~250℃环境中6~240 h，然后，待其自然冷却；最后通过洗涤、离心等步骤，得到取向碳纳米管@Fe3O4@C复合物，记为CNT@Fe3O4@C；（2）往聚合物溶液中加入所需量的CNT@Fe3O4@C，分散均匀后得到铸膜液；将该铸膜液涂覆成膜后置于60~70℃烘箱中，在膜厚度方向上施加一定的磁场，随后缓慢升温至100~150℃，然后再抽真空，保持6~48 h；最后，将该杂化膜经双氧水溶液和酸浸泡，得到CNT@Fe3O4@C改性的聚合物杂化质子交换膜。