一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体及其制备方法
一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于燃料电池技术领域，设及一种水解稳定的二麟酸功能化有机娃高温质 子导体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 质子交换膜燃料电池（PEMFCs)是一种高效、清洁的电化学发电装置，能把氨气与 氧化剂反应产生的化学能直接转化为电能。质子交换膜作为阳MFCs的核屯、部件，起着传递 质子W及分隔电极的作用，直接影响PEMFCs的使用性能和寿命。
[0003]目前应用最为广泛的是杜邦公司的nafion膜，它是一种全氣横酸膜，合成工艺复 杂，且无法在高温下工作。相比于横酸，麟酸具有更高的热稳定性，而且抗氧化、耐水解，使 其在高温下作为质子导体成为了可能。更重要的是麟酸是一种两性酸，既是质子供体又是 质子受体，具有很高的双电层常数，从而具有质子自脱离能力。它可W作为产生质子的基 团，通过分子间动态氨键的形成与断裂，使质子在麟酸分子之间跳跃完成质子传递。
[0004] 王江等用哲基亚己基二麟酸（肥DPA)和异氯酸丙基S己氧基硅烷（IPTE巧反应得 到水解前驱体，然后再与四己氧基硅烷（TE0巧反应制备质子交换膜。异氯酸醋是一高度不 饱和基团，具有很高的反应活性，与磯哲基反应得到氨基麟酸醋，能较好的解决目前麟酸基 质子交换膜化学键合麟酸含量较低的问题。但是由于键合的C-0-P键稳定性不佳，在高温 下容易水解，严重影响其使用寿命。因此，水解稳定的高温质子导体成为研究热点。
[0005] 为了提高水解稳定性，人们在聚合物中引入了耐水解的C-P键，然而该类聚合物 的磯化程度很低，质子传递跟横酸功能化聚合物一样，对水的依赖性非常大。Jin等利用四 己氧基硅烷（TE0巧辅助水解，用3-氨丙基S己氧基硅烷（APTES)、甲醒和麟酸通过K-F反 应，将麟酸引入质子交换膜中，麟酸WSi(邸2) 3-N-C-P的形式存化相比于常规的C-0-P键， 会大大提高质子交换膜的水解稳定性。质子交换膜在沸水下煮2化后，利用XI^S检测元素 含量，发现并未有太大的变化，说明质子交换膜具有较好的水解稳定性。但是，此种方法化 学键合的麟酸量太少，无法形成连续的氨键网络，质子导电能力比较低。化njia等W苯基= 己氧基硅烷（PHTE巧和丫-(环氧丙氧）丙基S甲氧基硅烷佑PTM巧为前驱体，通过环氧开 环反应分别将哲基己基麟酸（肥PA)键合在质子交换膜中，PHTES中的苯环会提高杂化膜的 热稳定性和耐水解性。但测试表明，由于使用一元麟酸，此种质子交换膜的质子电导较低， 离燃料电池的实际应用水平还差一个数量级。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种二麟酸 功能化有机娃高温质子导体及其制备方法，该高温质子导体耐高温性能好，无水导电率高。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是；
[000引提供一种二麟酸功能化有机娃高温质子导体，所述高温质子导体在110°C、相对湿 度20%条件下测试质子电导率为0. 063-0. 078S/cm，离子交换容量为0. 60-0. 79mg/mol，在 蒸馈水中浸泡2化后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性为2. 11-3. 07%，耐高 温温度为205-225 °C。
[0009] 本发明还提供上述二麟酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法，其包括W下步 骤：
[0010] (1)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二 麟酸四钢和四氨快喃，揽拌使其完全溶解，然后加热至45~60°C，再缓慢滴加异氯酸丙基 =甲氧基硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去四氨快喃得到二磯 酸基=甲氧基硅烷，其中原料各组分摩尔比为哲基亚己基二麟酸四钢；四氨快喃；异氯酸 丙基S甲氧基硅烷=0. 4~0. 6 ;10 ;1. 0 ;
[0011] (2)W步骤（1)所得二磯酸基S甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基S甲 氧基硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，己醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，按摩 尔比二磯酸基二甲氧基硅烷：氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇=1. 0: (1. 5~ 2. 0) :0. 5:10称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[001引 做将步骤似所得溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2~4天后于60~ 80°C下干燥1~2天，随后在100°C、12(rC与140°C下分别干燥2~化，冷却后将形成的膜 从聚四氣己締模盘上剥离，并用质量浓度为20%的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥得到 二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0013] 按上述方案，步骤（3)所述真空干燥条件为真空度为0.02~0.08MPa，温度为 80~120°C，时间为1~化。
[0014] 本发明采用哲基亚己基二麟酸四钢与异氯酸丙基=甲氧基硅烷反应得到水解前 驱体二磯酸基=甲氧基硅烷，哲基亚己基二麟酸四钢上的叔碳哲基与异氯酸醋基反应，得 到水解稳定性好的-NH-COO-，避免了易水解的C- 0 -P的形成，提高了二麟酸功能化有机 娃高温质子导体的水解稳定性。因为采用二磯酸为前驱体，提高了质子导体中化学键合麟 酸的含量，有利于质子电导率的提高。同时，二磯酸基S甲氧基硅烷中氨基甲酸醋的生成、 氨基硅氧烷（氨丙基S甲氧基硅烷）的加入W及-畑2和-OH的酸碱中和反应形成的酸碱 对，均有助于利用氮、磯、氧的协同效应，在麟酸分子之间形成连续的氨键网络，实现无水质 子导电。另外，本发明的二麟酸功能化有机娃高温质子导体为非水溶性，在使用过程中无麟 酸损失，可满足长期使用过程中的导电性能要求。
[0015] 本发明的有益效果在于；1、本发明制备方法步骤简便，所需设备普通易得，反应 温和，容易控制，产物的产率高，且重现性好；2、本发明制备得到的二麟酸功能化有机娃高 温质子导体电导率较高，具有良好的水解稳定性和热稳定性（在ll〇°C、相对湿度20%条 件下测试质子电导率为0. 063-0. 078S/cm，离子交换容量为0. 60-0. 79mg/mol，在蒸馈水中 浸泡2化后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性为2. 11-3. 07%，耐高温温度为 205-225。"。
【具体实施方式】
[0016] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作 进一步详细描述。
[0017] 本发明实施例所用原料均为分析纯，纯度大于98wt%。
[001引 实施例1
[0019] -种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0020] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4;10;1. 0称取原料，备用；
[0021] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C，再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0022] 3)W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1.0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0023] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 08MPa，温度为120°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0024] 实施例2
[0025] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0026] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4;10;1. 0称取原料，备用；
[0027] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[002引 3)W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0029] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化3天后于80°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 06MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0030] 实施例3
[0031] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0032] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0033] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至60°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0034] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0035] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于70°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100 °C， 时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0036] 实施例4
[0037] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[003引 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0039] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至6(TC再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0040] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0041] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于60°C下 干燥1~2天，随后在100°C、120°C与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模 盘上剥离，用浓度为20%的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 02MPa，温度为 80°C，时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0042] 实施例5
[0043] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0044] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0045] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0046] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0047] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 02MPa，温度为100°C， 时间为比）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0048] 实施例6
[0049] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下： [0化日]1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0化1] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0化2] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0化3] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化3天后于80°C下 干燥1天，随后在100°C、12(rC与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100°C， 时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0054]实施例7
[0化5] -种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0化6] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0化7] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至60°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0化引 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1.0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0059] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于60°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 06MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0060] 实施例8
[0061] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0062] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0063] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至6(TC再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0064] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0065] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0066] 其基本物理性能测试结果如表1
[0067] 表1不同实施例制备的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的相关性能
[0068]
[0069] 注康1中的无水电导率是在110°C、20%相对湿度下测定的，线性溶胀系数和水 解稳定性均为在蒸馈水中浸泡2化后测定。
[0070] 本发明所列举的各原料，W及本发明各原料的上下限、区间取值，W及工艺参数 (如温度、时间等）的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1. 一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体，其特征在于，所述高温质子导体在 110 °C、相对湿度20 %条件下测试质子电导率为0.063-0. 078S/cm，离子交换容量为 0. 60-0. 79mg/mol，在蒸馏水中浸泡24h后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性 为2. 11-3. 07%，耐高温温度为205-225°C。2. -种二膦酸功能化有机硅高温质子导体的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入羟基亚乙基二膦酸 四钠和四氢呋喃，搅拌使其完全溶解，然后加热至45~60°C，再缓慢滴加异氰酸丙基三甲 氧基硅烷，在该温度下反应24h并不断搅拌，反应结束后蒸馏除去四氢呋喃得到二磷酸基 三甲氧基硅烷，其中原料各组分摩尔比为羟基亚乙基二膦酸四钠：四氢呋喃：异氰酸丙基 三甲氧基硅烷=〇? 4~0? 6 :10 :1. 0 ; (2) 以步骤（1)所得二磷酸基三甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基三甲氧基 硅烷以及四乙氧基硅烷作为辅助水解前驱体，乙醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，按摩尔 比二磷酸基三甲氧基硅烷：氨丙基三甲氧基硅烷：四乙氧基硅烷：乙醇=1.0: (1.5~ 2. 0) :0. 5:10称取原料并加入烧杯中，室温搅拌得稳定清澈的溶胶； (3) 将步骤（2)所得溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，在室温下陈化2~4天后于60~ 80°C下干燥1~2天，随后在100°C、120°C与140°C下分别干燥2~4h，冷却后将形成的膜 从聚四氟乙烯模盘上剥离，并用质量浓度为20%的盐酸溶液浸泡24h，最后真空干燥得到 二膦酸功能化有机硅高温质子导体。3. 根据权利要求2所述的二膦酸功能化有机硅高温质子导体的制备方法，其特征在于 步骤（3)所述真空干燥条件为真空度为0. 02~0. 08MPa，温度为80~120°C，时间为1~ 4h〇
【专利摘要】本发明涉及一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体及其制备方法，所述质子导体的制备方法如下：(1)在四口瓶中加入羟基亚乙基二膦酸四钠和四氢呋喃，完全溶解后加热至45～60℃，再缓慢滴加异氰酸丙基三甲氧基硅烷，反应结束后得到二磷酸基三甲氧基硅烷；(2)以二磷酸基三甲氧基硅烷为主要水解前驱体，氨丙基三甲氧基硅烷以及四乙氧基硅烷为辅助水解前驱体，乙醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，室温搅拌得溶胶；(3)将溶胶干燥、脱膜，并用盐酸浸泡后处理得到二膦酸功能化有机硅高温质子导体。本发明制备得到的二膦酸功能化有机硅高温质子导体电导率较高，具有良好的水解稳定性和热稳定性。
【IPC分类】H01M8/10
【公开号】CN104900896
【申请号】CN201510205221
【发明人】沈春晖, 项婧娈, 高山俊, 张鹏凡, 钱威
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日
【技术领域】
[0001] 本发明属于燃料电池技术领域，设及一种水解稳定的二麟酸功能化有机娃高温质 子导体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 质子交换膜燃料电池（PEMFCs)是一种高效、清洁的电化学发电装置，能把氨气与 氧化剂反应产生的化学能直接转化为电能。质子交换膜作为阳MFCs的核屯、部件，起着传递 质子W及分隔电极的作用，直接影响PEMFCs的使用性能和寿命。
[0003]目前应用最为广泛的是杜邦公司的nafion膜，它是一种全氣横酸膜，合成工艺复 杂，且无法在高温下工作。相比于横酸，麟酸具有更高的热稳定性，而且抗氧化、耐水解，使 其在高温下作为质子导体成为了可能。更重要的是麟酸是一种两性酸，既是质子供体又是 质子受体，具有很高的双电层常数，从而具有质子自脱离能力。它可W作为产生质子的基 团，通过分子间动态氨键的形成与断裂，使质子在麟酸分子之间跳跃完成质子传递。
[0004] 王江等用哲基亚己基二麟酸（肥DPA)和异氯酸丙基S己氧基硅烷（IPTE巧反应得 到水解前驱体，然后再与四己氧基硅烷（TE0巧反应制备质子交换膜。异氯酸醋是一高度不 饱和基团，具有很高的反应活性，与磯哲基反应得到氨基麟酸醋，能较好的解决目前麟酸基 质子交换膜化学键合麟酸含量较低的问题。但是由于键合的C-0-P键稳定性不佳，在高温 下容易水解，严重影响其使用寿命。因此，水解稳定的高温质子导体成为研究热点。
[0005] 为了提高水解稳定性，人们在聚合物中引入了耐水解的C-P键，然而该类聚合物 的磯化程度很低，质子传递跟横酸功能化聚合物一样，对水的依赖性非常大。Jin等利用四 己氧基硅烷（TE0巧辅助水解，用3-氨丙基S己氧基硅烷（APTES)、甲醒和麟酸通过K-F反 应，将麟酸引入质子交换膜中，麟酸WSi(邸2) 3-N-C-P的形式存化相比于常规的C-0-P键， 会大大提高质子交换膜的水解稳定性。质子交换膜在沸水下煮2化后，利用XI^S检测元素 含量，发现并未有太大的变化，说明质子交换膜具有较好的水解稳定性。但是，此种方法化 学键合的麟酸量太少，无法形成连续的氨键网络，质子导电能力比较低。化njia等W苯基= 己氧基硅烷（PHTE巧和丫-(环氧丙氧）丙基S甲氧基硅烷佑PTM巧为前驱体，通过环氧开 环反应分别将哲基己基麟酸（肥PA)键合在质子交换膜中，PHTES中的苯环会提高杂化膜的 热稳定性和耐水解性。但测试表明，由于使用一元麟酸，此种质子交换膜的质子电导较低， 离燃料电池的实际应用水平还差一个数量级。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种二麟酸 功能化有机娃高温质子导体及其制备方法，该高温质子导体耐高温性能好，无水导电率高。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是；
[000引提供一种二麟酸功能化有机娃高温质子导体，所述高温质子导体在110°C、相对湿 度20%条件下测试质子电导率为0. 063-0. 078S/cm，离子交换容量为0. 60-0. 79mg/mol，在 蒸馈水中浸泡2化后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性为2. 11-3. 07%，耐高 温温度为205-225 °C。
[0009] 本发明还提供上述二麟酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法，其包括W下步 骤：
[0010] (1)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二 麟酸四钢和四氨快喃，揽拌使其完全溶解，然后加热至45~60°C，再缓慢滴加异氯酸丙基 =甲氧基硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去四氨快喃得到二磯 酸基=甲氧基硅烷，其中原料各组分摩尔比为哲基亚己基二麟酸四钢；四氨快喃；异氯酸 丙基S甲氧基硅烷=0. 4~0. 6 ;10 ;1. 0 ;
[0011] (2)W步骤（1)所得二磯酸基S甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基S甲 氧基硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，己醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，按摩 尔比二磯酸基二甲氧基硅烷：氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇=1. 0: (1. 5~ 2. 0) :0. 5:10称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[001引 做将步骤似所得溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2~4天后于60~ 80°C下干燥1~2天，随后在100°C、12(rC与140°C下分别干燥2~化，冷却后将形成的膜 从聚四氣己締模盘上剥离，并用质量浓度为20%的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥得到 二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0013] 按上述方案，步骤（3)所述真空干燥条件为真空度为0.02~0.08MPa，温度为 80~120°C，时间为1~化。
[0014] 本发明采用哲基亚己基二麟酸四钢与异氯酸丙基=甲氧基硅烷反应得到水解前 驱体二磯酸基=甲氧基硅烷，哲基亚己基二麟酸四钢上的叔碳哲基与异氯酸醋基反应，得 到水解稳定性好的-NH-COO-，避免了易水解的C- 0 -P的形成，提高了二麟酸功能化有机 娃高温质子导体的水解稳定性。因为采用二磯酸为前驱体，提高了质子导体中化学键合麟 酸的含量，有利于质子电导率的提高。同时，二磯酸基S甲氧基硅烷中氨基甲酸醋的生成、 氨基硅氧烷（氨丙基S甲氧基硅烷）的加入W及-畑2和-OH的酸碱中和反应形成的酸碱 对，均有助于利用氮、磯、氧的协同效应，在麟酸分子之间形成连续的氨键网络，实现无水质 子导电。另外，本发明的二麟酸功能化有机娃高温质子导体为非水溶性，在使用过程中无麟 酸损失，可满足长期使用过程中的导电性能要求。
[0015] 本发明的有益效果在于；1、本发明制备方法步骤简便，所需设备普通易得，反应 温和，容易控制，产物的产率高，且重现性好；2、本发明制备得到的二麟酸功能化有机娃高 温质子导体电导率较高，具有良好的水解稳定性和热稳定性（在ll〇°C、相对湿度20%条 件下测试质子电导率为0. 063-0. 078S/cm，离子交换容量为0. 60-0. 79mg/mol，在蒸馈水中 浸泡2化后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性为2. 11-3. 07%，耐高温温度为 205-225。"。
【具体实施方式】
[0016] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作 进一步详细描述。
[0017] 本发明实施例所用原料均为分析纯，纯度大于98wt%。
[001引 实施例1
[0019] -种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0020] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4;10;1. 0称取原料，备用；
[0021] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C，再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0022] 3)W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1.0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0023] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 08MPa，温度为120°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0024] 实施例2
[0025] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0026] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4;10;1. 0称取原料，备用；
[0027] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[002引 3)W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0029] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化3天后于80°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 06MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0030] 实施例3
[0031] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0032] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0033] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至60°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0034] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0035] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于70°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100 °C， 时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0036] 实施例4
[0037] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[003引 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 4 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0039] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至6(TC再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0040] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0041] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于60°C下 干燥1~2天，随后在100°C、120°C与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模 盘上剥离，用浓度为20%的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 02MPa，温度为 80°C，时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0042] 实施例5
[0043] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0044] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0045] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0046] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0047] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 02MPa，温度为100°C， 时间为比）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0048] 实施例6
[0049] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下： [0化日]1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0化1] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至45°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0化2] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0化3] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化3天后于80°C下 干燥1天，随后在100°C、12(rC与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100°C， 时间为2h)得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0054]实施例7
[0化5] -种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0化6] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0化7] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至60°C再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 二甲氧基硅烷；
[0化引 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基S甲氧基硅烷；氨丙基S甲氧基硅烷；四己氧基硅烷：己醇的摩尔比为1.0:1. 5:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0059] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化4天后于60°C下 干燥2天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 06MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0060] 实施例8
[0061] 一种水解稳定的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的制备方法具体步骤如下：
[0062] 1)反应前按照哲基亚己基二麟酸四钢：四氨快喃；异氯酸丙基=甲氧基硅烷的摩 尔比为0. 6 ; 10 ; 1. 0称取原料，备用；
[0063] 2)在装有揽拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入哲基亚己基二麟 酸四钢和溶剂四氨快喃，揽拌使其完全溶解，加热至6(TC再缓慢滴加异氯酸丙基=甲氧基 硅烷，在该温度下反应2化并不断揽拌，反应结束后蒸馈除去溶剂四氨快喃得到二磯酸基 =甲氧基硅烷；
[0064] 3) W步骤2)所得二磯酸基=甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基=甲氧基 硅烷W及四己氧基硅烷作为辅助水解前驱体，用己醇作溶剂，适量盐酸作催化剂。按二磯酸 基二甲氧基硅烷；氨丙基二甲氧基硅烷；四己氧基硅烷；己醇的摩尔比为1. 0:2. 0:0. 5:10 称取原料并加入烧杯中，室温揽拌得稳定清澈的溶胶；
[0065] 4)将步骤3)得到的溶胶倒入聚四氣己締模盘中，在室温下陈化2天后于80°C下 干燥1天，随后在100°c、12(rc与140°C下分别干燥化，冷却后将膜从聚四氣己締模盘上剥 离，用浓度为20 %的盐酸溶液浸泡2化，最后真空干燥（真空度为0. 04MPa，温度为100°C， 时间为化）得到二麟酸功能化有机娃高温质子导体。
[0066] 其基本物理性能测试结果如表1
[0067] 表1不同实施例制备的二磯酸功能化有机娃高温质子导体的相关性能
[0068]
[0069] 注康1中的无水电导率是在110°C、20%相对湿度下测定的，线性溶胀系数和水 解稳定性均为在蒸馈水中浸泡2化后测定。
[0070] 本发明所列举的各原料，W及本发明各原料的上下限、区间取值，W及工艺参数 (如温度、时间等）的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1. 一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体，其特征在于，所述高温质子导体在 110 °C、相对湿度20 %条件下测试质子电导率为0.063-0. 078S/cm，离子交换容量为 0. 60-0. 79mg/mol，在蒸馏水中浸泡24h后测定线性溶胀系数为6. 16-8. 37%，水解稳定性 为2. 11-3. 07%，耐高温温度为205-225°C。2. -种二膦酸功能化有机硅高温质子导体的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的四口瓶中加入羟基亚乙基二膦酸 四钠和四氢呋喃，搅拌使其完全溶解，然后加热至45~60°C，再缓慢滴加异氰酸丙基三甲 氧基硅烷，在该温度下反应24h并不断搅拌，反应结束后蒸馏除去四氢呋喃得到二磷酸基 三甲氧基硅烷，其中原料各组分摩尔比为羟基亚乙基二膦酸四钠：四氢呋喃：异氰酸丙基 三甲氧基硅烷=〇? 4~0? 6 :10 :1. 0 ; (2) 以步骤（1)所得二磷酸基三甲氧基硅烷作为主要水解前驱体，氨丙基三甲氧基 硅烷以及四乙氧基硅烷作为辅助水解前驱体，乙醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，按摩尔 比二磷酸基三甲氧基硅烷：氨丙基三甲氧基硅烷：四乙氧基硅烷：乙醇=1.0: (1.5~ 2. 0) :0. 5:10称取原料并加入烧杯中，室温搅拌得稳定清澈的溶胶； (3) 将步骤（2)所得溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，在室温下陈化2~4天后于60~ 80°C下干燥1~2天，随后在100°C、120°C与140°C下分别干燥2~4h，冷却后将形成的膜 从聚四氟乙烯模盘上剥离，并用质量浓度为20%的盐酸溶液浸泡24h，最后真空干燥得到 二膦酸功能化有机硅高温质子导体。3. 根据权利要求2所述的二膦酸功能化有机硅高温质子导体的制备方法，其特征在于 步骤（3)所述真空干燥条件为真空度为0. 02~0. 08MPa，温度为80~120°C，时间为1~ 4h〇
【专利摘要】本发明涉及一种二膦酸功能化有机硅高温质子导体及其制备方法，所述质子导体的制备方法如下：(1)在四口瓶中加入羟基亚乙基二膦酸四钠和四氢呋喃，完全溶解后加热至45～60℃，再缓慢滴加异氰酸丙基三甲氧基硅烷，反应结束后得到二磷酸基三甲氧基硅烷；(2)以二磷酸基三甲氧基硅烷为主要水解前驱体，氨丙基三甲氧基硅烷以及四乙氧基硅烷为辅助水解前驱体，乙醇为溶剂，适量盐酸作催化剂，室温搅拌得溶胶；(3)将溶胶干燥、脱膜，并用盐酸浸泡后处理得到二膦酸功能化有机硅高温质子导体。本发明制备得到的二膦酸功能化有机硅高温质子导体电导率较高，具有良好的水解稳定性和热稳定性。
【IPC分类】H01M8/10
【公开号】CN104900896
【申请号】CN201510205221
【发明人】沈春晖, 项婧娈, 高山俊, 张鹏凡, 钱威
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日
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