一种气敏离子导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于固体电解质材料及其制备方法领域。离子导电膜又称聚合物电解质，它以其良好的离子导电性和易于形成弹性膜的特点在固体电解质领域中占有重要地位。本发明专利技术是制备一种对气体敏感的离子导电膜及其制备方法，这种气敏离子导电膜的电导率在不同气氛中电导率不同，以及同一离子导电膜在真空及空气中电导率差显著。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体电解质领域离子导电膜又称聚合物电解质，它以其良好的离子导电性和易于形成弹性膜的特点在固体电解质中占据重要地位。虽然这方面已有许多报道，个别的也已在100℃左右的高能蓄电池中试用，但它们或者是室温电导率低，(一般在10-6-10-7SCm-1)，或者是易脆不能成膜。这方面的综合论述反映在近期的评论“聚合物电解质”中，即M.B.Armand写的Polymer Electrolytes，发表在Ann.Rev.Mater.Sci.1986，16245-61刊物上。本专利技术为了克服上述的离子导电膜的缺点，而提供一种对气体敏感的离子导电膜，使之这种气敏离子导电膜室温电导高达2×10-5Scm-1，比已有的聚合物离子导电膜提高1-2个数量级，本专利技术提供一种气敏离子导电膜的电导率随氧气、氮气、氩气等气体的气氛不同而变化，因此这种膜可做为气体的传感器。同时可利用同一种气敏离子导电膜在空气中和真空中电导率的显著差异，也可用作真空检测元件。本专利技术的特点是以硅氧烷与氧化乙烯形成的共聚物DMS。PEO与高氧酸锂溶液中加入过渡金属羰基化合物，再经光照聚合形成气敏离子导电膜。气敏离子导电膜的主体是硅氧烷，因为它对不同气体有不同的透气性。而氧化乙烯又叫环氧乙烷是一种极性集团，它与溶液中分散的碱金属盐类复合具有离子导电作用而羰基化合物有光敏性。本专利技术所选用的DMS.PEO是美国Petrach公司进口生产的，气敏离子导电膜的溶液配比(按重量百分比计算)(98-63)Wt%Dms.PEO∶(1-12)Wt%Liolo4∶(1-15)Wt%X(Co)6其中X＝过渡金属羰基化合物，如W(Co)6、Cr(Co)6，首先把已脱水的Liclo4按上述的比例称好料，然后溶于分子量为1120的DMS.PEO中构成DMS.PEO.Liclo4溶液，继而边加热溶液边溶解过渡金属羰基化合物W(Co)6，温度保持在35℃-45℃之间，待W(Co)6全部溶解后，再用355mm激光照射20-10分钟，激光束光强I＝2-10mj/pul。最后将这种聚合形成的络合物溶液用手工倒在聚四氟乙烯片上，其中用手工或器具涂倒在聚四氟乙烯片上均可，并在150℃下加热24小时就可得到厚度为0.1mm的弹性膜。实施例一，按89Wt%DMS.PEO∶10Wt%Liclo4∶1Wt%W(Co)6比例称量，把已脱结晶水的Liclo40.216g，在45℃溶入2.166g的分子量为1120的DMS.PEO中。称取W(Co)60.024g。以上均用分析纯的化学药品。其中DMS.PEO由美国Petrach公司进口。把已称好的W(Co)6在40℃溶于DMS.PEO.Liclo4溶液中，然后室温下用355mm的激光照射20分钟，激光强度I＝2-10mj/pul，将聚合后的络合物盐溶液用手工倒在聚四氟乙烯片上，在150℃下加热24小时就可得到厚度为0.1mm的弹性气敏离子导电膜。本专利技术采用激光增强催化聚合形成气敏离子导电膜的方法避免采用使用一般化学方法而在膜中残存有害物质，从而大大提高气敏膜的性能。此外该方法简单，易于操作，可形成不同形状的膜及不同厚度的膜。本专利技术制备的气敏离子导电膜随气氛的变化反应灵敏，可用来做气氛传感器。此外这种膜电导率高，并且电导率随温度的增加而增加。本专利技术的导电膜在室温空气中的电导率为(0.5-2)×10-5scm-1并随温度的增加电导率增加，97℃可达(1-1.25)×10-4scm-1，把试样先抽气两小时，然后通入特定气氛，两小时后测定试样电导率。权利要求1.一种气敏离子导电膜，其特征是含有DMS·PEO98-63%，LiClO41-12%，X(CO)61-15%，其中X是过渡金属羰基化合物。2.按权利要求1所述的气敏离子导电膜，其特征在于过渡金属羰基化合物可以是W(CO)6也可以是Cr(CO)6。3.一种制备气敏离子导电膜的方法，其特征在于以硅氧烷与氧化乙烯的共聚物DMS.PEO溶入Liclo4，添加催化剂过渡金属羰基化合物，温度保持在35℃-45℃待溶解后，用光强为I＝2-10mj/pul的355mm激光照射20-10分钟，将经光照后的溶液倒在聚四氟乙烯片上，在150℃下加热24小时形成弹性膜。全文摘要本专利技术属于固体电解质材料及其制备方法领域。离子导电膜又称聚合物电解质，它以其良好的离子导电性和易于形成弹性膜的特点在固体电解质领域中占有重要地位。本专利技术是制备一种对气体敏感的离子导电膜及其制备方法，这种气敏离子导电膜的电导率在不同气氛中电导率不同，以及同一离子导电膜在真空及空气中电导率差显著。文档编号H01B5/14GK1039676SQ8810449公开日1990年2月14日 申请日期1988年7月20日 优先权日1988年7月20日专利技术者薛荣坚, 陈立泉, 柏君慧, 付克坚 申请人:中国科学院物理研究所 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气敏离子导电膜，其特征是含有ＤＭＳ.ＰＥＯ９８－６３％，ＬｉＣｌＯ↓［４］１－１２％，Ｘ（ＣＯ）↓［６］１－１５％，其中Ｘ是过渡金属羰基化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣坚，陈立泉，柏君慧，付克坚，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]