氢能专利库

本发明公开了一种金属‑有机框架材料复合聚合物质子交换膜及其制备方法，该复合聚合物质子交换膜包括聚合物基体及在聚合物基体中均匀分布的金属‑有机框架材料纳米颗粒。本发明选择金属‑有机框架材料作为添加物，可利用其丰富的活性位点和定向有序孔道促进质子传导，同时其丰富官能团与聚合物之间可形成有效化学作用，提高膜的稳定性和机械性能；且其制备工艺简便，适宜工业化生产。

本发明公开了一种高分子化学气相沉积技术制备质子交换膜的方法和应用，属于材料技术领域。方法包括：将基底放置于化学气相沉积的反应器样品台上；将镍铬丝排列在反应台上方并且加热至预定温度；将引发剂二叔丁基过氧化物、第一功能单体1H,1H,2H,2H‑全氟癸基丙烯酸酯，第二功能单体甲基丙烯酸或4‑甲基‑5‑乙烯基噻唑，第三功能单体乙烯磷酸分别加热使其气化后流入反应器；引发剂进入反应器经镍铬丝加热分解产生自由基，进而引发单体之间的自由基链式聚合反应；合成的高聚物沉积在基底材料上形成薄膜，得到质子交换膜。本发明在Nafion膜表面一步合成多组分纳米级质子交换膜，制备了在高温下具有较高质子传导率的质子交换膜。

发明人提供了一种纳米金共掺杂氧化铁复合催化电极的制备方法，包括以下步骤：将第一金属‑煅烧氧化铁‑导电基底复合物用含纳米金的溶液进行浸渍，得到纳米金共掺杂氧化铁复合催化电极；所述含纳米金的溶液采用柠檬酸钠还原法制备，所述第一金属，选自钴、钛、锡、铜中的一种或几种。上述技术方案中采用纳米金溶液浸渍第一金属‑煅烧氧化铁‑导电基底复合物，该方法使得纳米金沉积在第一金属‑煅烧氧化铁‑导电基底复合物的表面，纳米金可有效促进氧化铁的光吸收，扩大吸收边。该复合物具有较高的电化学性能，可获得较高的光电流，同时稳定性较好，可以有效催化电极水反应。

发明人提供了一种以导电基底为内核，含有α‑Fe2O3与Co元素的复合物为外层的催化电极的制备方法，包括以下步骤：预处理、首次水热、二次水热、煅烧得到所述催化电极。该技术方案采用水热法在导电基板上直接进行合成，得到催化电极，工艺简单易行，得到含有α‑Fe2O3与Co元素复合物的催化电极，该方法使得α‑Fe2O3与Co元素进行有效的掺杂，该复合物具有稳定的六边形三维纳米结构，同时具有较高的电化学性能，可有效催化电解水反应。

本发明涉及用于全钒液流电池的质子交换膜的侧链型磺化聚芳醚酮的制备方法。首先以双酚单体混合物、二氟二苯甲酮、甲苯、碳酸钾、反应溶剂制得含丙烯基聚芳醚酮；将双酚单体混合物加入带有回流装置的反应容器中，再加入二氟二苯甲酮、甲苯、碳酸钾和反应溶剂，升温继续反应形成自然沉淀物，沉淀物后再用去离子水浸泡，24小时后进行第二次过滤，干燥得含丙烯基聚芳醚酮；将含丙烯基聚芳醚酮溶解在NMP/DMSO混合溶剂中，加入巯基丙磺酸钠、引发剂偶氮二异丁腈得到反应产物；最后经酸化得到侧链型磺化聚芳醚酮。本发明所制备的磺化聚芳醚酮具有高强度、耐高温等优异性能，应用于全钒液流电池隔膜，兼有低的钒离子渗透率和高质子传导性能。

本发明涉及一种直接甲醇燃料电池阳极复合膜催化剂的制备方法。本发明是先预先制备功能化修饰石墨烯和玻碳电极基片预处理，而后功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐在电极上通过层层自组装得到最外层为功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐的复合膜，再通过原位电沉积制得由Pt纳米粒子、功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐组成的阳极复合膜催化剂。本发明所述的复合膜催化剂系首次制备，可用作直接甲醇燃料电池的阳极催化剂，且与纯铂催化剂相比较，由于功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐的引入使得复合膜催化剂的电催化活性和抗CO毒化能力显著提高，而且制备方法简单、成本降低，是一种新型的直接甲醇燃料电池阳极催化剂。

本发明涉及一种用于直接甲醇燃料电池阳极复合薄膜催化剂，尤其涉及一种用于直接甲醇燃料电池阳极催化剂的多金属氧酸盐-Ptnano和聚酰胺-胺树形分子自组装复合薄膜及其制备方法。首先对玻碳电极基片进行清洗，然后利用层层自组装法制备可用于直接甲醇燃料电池的阳极催化剂，其特征在于：把经过清洗得玻碳电极基片置于对氨基硫酚乙醇溶液中进行阳离子化，而后在多金属氧酸盐+氯铂酸溶液中进行第一次循环扫描，最后置于HCl溶液为溶剂的PAMAM树形分子溶液中进行第二次循环扫描；重复上述扫描过程2～7次。制备的复合薄膜对甲醇的氧化具有好的催化活性，且活性随着薄膜层数的增加而增强，复合膜中多金属氧酸盐和PAMAM对铂催化甲醇的氧化具有良好的促进作用。