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申请/专利权人:东风汽车集团股份有限公司
摘要:本发明特别涉及一种水凝胶的制备方法、水凝胶及气体扩散层的制备方法,属于燃料电池技术领域。一种水凝胶的制备方法,其能够制备得到机械性能优秀的水凝胶,将该水凝胶涂覆于气体扩散层表面,能够有效提升气体扩散层的机械强度,降低了气体扩散层由于外力因素而破损的可能性;并且,该水凝胶能够与金属离子配位,于内部形成金属骨架,进一步提升机械性能的同时有效增强气体扩散层的导电性能;并且,该水凝胶与金属配位后,金属中心通过配位键保持与配体的连接,使得水凝胶三维网络得以可逆的解离与重组,实现自愈合,从而使气体扩散层具备自修复能力。
主权项:1.一种气体扩散层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:得到基底层;将水凝胶涂覆于基底层表面,于80℃烘干2h,得到预制层;将乙二醇、导电炭黑、憎水剂和分散剂混合,得到微孔层浆料;将所述微孔层浆料涂覆于所述预制层表面后焙烧,得到所述气体扩散层;所述基底层表面水凝胶的载量为0.1-0.5μgcm2;所述导电炭黑与分散剂的质量比为1:10-30;所述导电炭黑与乙二醇的质量比为4-20:1;所述导电炭黑与憎水剂的质量比为3-10:1;所述微孔层浆料中,所述憎水剂的质量百分比为15-30%;所述水凝胶的制备方法包括如下步骤:将白曲氨酸溶于甲醇中,加入浓硫酸后搅拌并冷却至室温,得到第一混合液;采用碳酸氢钠溶液滴定所述第一混合液,至pH值为7-8.5,得到处理液;将所述处理液经减压浓缩和乙酸乙酯萃取,得到第一有机相;将所述第一有机相经第一干燥和过滤,得到第一化合物;将所述第一化合物、烯丙基溴和碳酸钾加入无水丙酮中搅拌,得到第二混合液;将所述第二混合液于惰性气氛中经回流加热后冷却并过滤,得到第二有机相;将所述第二有机相经第二干燥和浓缩,得到第二化合物;将所述第二化合物溶于四氢呋喃中,而后加入氢氧化钠溶液,于第一温度搅拌第一时间后抽滤,得到SPD;将丙烯酰胺溶于去离子水中,加入所述SPD、乙醇和过硫酸钾,得到第三混合液;将所述第三混合液经惰性气体除气,而后加入1,3,5-苯三甲酸进行聚合反应,得到所述水凝胶,所述白曲氨酸与浓硫酸的质量比为5:3,所述第一化合物、烯丙基溴、碳酸钾的质量比为3:5:12,所述回流加热的温度为20-25℃,回流加热的时间为24h,所述第一温度为50℃,所述第一时间为4h。
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