一种LnF3/Nafion复合膜及其制备和应用
专利汇可以提供一种LnF3/Nafion复合膜及其制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种直接醇类 燃料 电池 用表面改性的LnF3/Nafion复合膜，其通过表面改性的LnF3与Nafion溶液共混再铸制得，制备过程包括(1)表面改性的LnF3纳米改性材料的合成、(2)表面改性的LnF3/Nafion共混膜的制备和(3)表面改性的LnF3/Nafion共混膜的后处理三个步骤。所述表面改性的LnF3/Nafion复合膜具有改性材料表面改性的LnF3与Nafion溶液相容性好，阻醇性能强，电化学 稳定性 高等优点。，下面是一种LnF3/Nafion复合膜及其制备和应用专利的具体信息内容。
1.一种XF3/Nafion复合膜，其特征在于：
该复合膜通过共混浇铸的方式制备，
所述XF3为表面改性的XF3，所采用的改性剂的化学结构式如下：
或
所述XF3中X元素为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)中的一种或二种以上元素，
所述R1和R2是通式为CmH2m+1的烷基链或CmF2m+1的氟烷基链，其中，7≤m≤36；R1和R2相同或不同；
复合膜中表面改性的XF3与Nafion聚合物物质的量比为100:0.1-100:20。
2.如权利要求1所述的复合膜，其特征在于：改性剂与XF3物质的量比为1-9。
3.一种权利要求1所述复合膜的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤，
1）表面改性的XF3纳米材料的合成
a.于体积比为1:1～3:1的有机溶剂和水的混合溶剂中加入物质的量比为1:1～
1:3的NaF、KF和NH4F中的一种或两种以上的混合物与改性剂[R1R2O2P(S)2]NH4和/或[R1R2O2P(O)2]NH4，搅拌形成均匀混合液；
b.于上述混合溶液中，缓慢加入质量浓度为1-99%的X(NO3)3和/或XCl3的水溶液，其中，X元素的物质的量与NaF、KF和NH4F中的一种或两种以上的混合物的物质的量的比为
1.1:3～10:3，搅拌1～5小时，回流加热20-100分钟，使有机溶剂蒸发，至有机溶剂蒸干后冷却至室温，离心分离，过滤得固体物质；
c.采用a所述混合溶剂中的水和有机溶剂，分别对步骤b得到的固体物质进行洗涤，至无杂质存在，自然干燥，得到表面改性的XF3纳米材料；
2）表面改性的XF3/Nafion复合膜的制备
a.于N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯中的一种或二种以上的混合物溶剂中加入物质的量比为100:0.1-100:20的Nafion聚合物和步骤1）得到的表面改性的XF3纳米粒子，超声，搅拌，至溶液均一，即得表面改性的XF3和Nafion聚合物的共混溶液；
b.将上述共混溶液倾倒于模具中，置于80～100℃的热台上，蒸干溶剂后，升高温度至
100～160℃，保持该温度0.5～6小时，冷却至室温，得表面改性的XF3/Nafion复合膜；
或将上述共混液在旋涂仪上旋涂成膜，得表面改性的XF3/Nafion复合膜；
3）表面改性的XF3/Nafion复合膜的后处理
将上述步骤2）得到的复合膜置于质量浓度为1-3wt.%H2O2溶液中，60-90℃处理0.5～
2小时，取出后用去离子水冲洗4～6次；再在0.3-1M的H2SO4溶液中60-90℃处理0.5～
2小时，取出后用去离子水冲洗4～6次后，所得的复合膜放于去离子水中保存备用。
4.如权利要求3所述复合膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、乙二醇二甲醚中的一种或二种以上的混合物。
5.如权利要求3所述复合膜的制备方法，其特征在于：所述共混溶液的质量浓度为
1-30%。
6.一种权利要求1所述XF3/Nafion复合膜的应用，其特征在于：权利要求1所述复合膜可作直接醇类燃料电池质子交换膜。
一种LnF3/Nafion复合膜及其制备和应用
技术领域
TiO2等制备自保湿膜；聚合物和TiO2-SO4 等固体超强酸及其它无机材料的共混膜等。对于Nafion膜的改性，提高其阻醇能力需要与其综合性能同时考虑。
发明内容
5小时，回流加热20-100分钟，至沸腾，使有机溶剂蒸发，至溶剂蒸干后冷却至室温，离心分离，得固体物质；
230mLmin 。
1M，流量为1mL·min ，阴极通氧气，压力为0.2MPa，流量230mLmin ，100mA/cm 恒流放电。 具体实施方式
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