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    MODIFIZIERTES POLYMER UND MODIFIZIERTE POLYMERMEMBRAN
    3.
    发明授权
    MODIFIZIERTES POLYMER UND MODIFIZIERTE POLYMERMEMBRAN 有权
    改性聚合物和改性聚合物膜

    公开(公告)号：EP1076674B1

    公开(公告)日：2010-06-02

    申请号：EP99927652.0

    申请日：1999-03-26

    申请人： Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    发明人： KERRES, Jochen ,  CUI, Wei

    IPC分类号： C08G65/48 ,  C08L71/00 ,  B01D71/82 ,  B01D71/68 ,  H01M8/02 ,  H01M8/10

    CPC分类号： H01M8/1044 ,  B01D71/52 ,  B01D71/66 ,  B01D71/68 ,  C08G61/12 ,  C08G65/48 ,  C08G75/0295 ,  C08G75/20 ,  C08G75/23 ,  C08J5/2256 ,  C08J2381/02 ,  C08J2381/06 ,  C08L81/02 ,  C08L81/06 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/1025 ,  H01M8/1027 ,  H01M8/1032 ,  Y02P70/56

    摘要： The invention relates to a method for producing nitrated and optionally sulphonated and aminated and optionally sulphonated aryl main chain polymers, in addition to aryl main chain polymers thus modified. Aryl main chain polymers (e.g. (1)) are nitrated by dissolving them in expensive, toxic and environmentally damaging solvents. Aryl main chain polymers which are selectively and simultaneously nitrated and sulphonated were not previously known in literature. The inventive method makes it possible to produce low-cost nitrated (and optionally sulphonated (2)) or post-reduction aminated (and optionally sulphonated) aryl main chain polymers without any organic solvents. Nitration (and optionally additional sulphonation) of the aryl main chain polymers occurs by dissolving them in concentrated sulphuric acid and by adding desired amounts of nitric acid at different temperatures and with different agitating times. The reaction can be carried out (a) as a two-step process: nitration followed by isolation of the polymer, then optional sulphonation and (b) as a single-step process: simultaneous nitration and sulphonation (2). The nitrated (or additionally sulphonated) polymers can then be reduced to form aminated (or additionally sulphonated) polymer. The polymers can be reacted with other polymers to form polymer blends. The polymers and polymer blends can be used as ion conducting membranes in electro membrane processes.

    Komposite und Kompositmembranen
    4.
    发明公开
    Komposite und Kompositmembranen 审中-公开
    复合材料和复合膜

    公开(公告)号：EP1870429A2

    公开(公告)日：2007-12-26

    申请号：EP07015005.7

    申请日：2000-05-02

    申请人： Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    发明人： Die Erfindernennung liegt noch nicht vor

    IPC分类号： C08J5/22 ,  B01D69/12

    CPC分类号： B01D67/0041 ,  B01D69/141 ,  B01D71/00 ,  B01D71/024 ,  B01D71/62 ,  B01D71/68 ,  B01D2325/18 ,  B01D2325/26 ,  B01J21/16 ,  B01J31/10 ,  B01J31/1633 ,  B01J35/065 ,  C08J5/2275 ,  C08J2383/02 ,  H01M8/0289 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/103 ,  H01M8/1032 ,  H01M8/1051 ,  H01M8/1081 ,  Y02E60/523 ,  Y02P70/56 ,  Y10T428/249953 ,  Y10T428/249969

    摘要： Zusammenfassung: Gegenstand der Erfindung ist ein Komposit oder ein Komposimembran aus einem Ionomeren und einem anorganischen gegebenenfalls funktionalisierten Schichtsilikat. Dabei kann das Ionomer sein: (a) ein Kationenaustauscherpolymer; (b) ein Anionenaustauscherpolymer; (c) ein Polymer, das auf der Polymerkette sowohl Anionenaustauschergrupplerungen als auch Kakionenaustauschergruppierungen enthält: (d) ein Blend aus (a) und (b), wobei das Mischungsverhältnis von 100 % (a) zu 100 % (b) reichen kann. Der Blend kann ionisch und noch kovalent vernetzt sein. Dabei kann die anorganische Komponente aus der Gruppe der Schicht- oder Gerüstsilikate sein. Allgemein sind die Bentonite und Zeolithe, im Speziellen Montmorillonit bevorzugt. Das Mischungsverhältnis Ionomer/Bentonit reicht dabei von 99/1 zu 30/70. Desweiteren ist Gegenstand dieser Erfindung die Anwendung der Komposites/Kompositmembranen: als Protoncnleitor in Membranbrennstoffzellen (H 2 -Bronnstoffzellen PEFC, Direktmethanolbrennstoffzellen DMFC) im Temperaturbereich über 100°C; in (Elektro)membrantrennverfahren wie Dialyse, Diffusiondialyac, Gastrennung, Fervaporation, Perstraktion und in Mikro- und Ultrafiltration insbesondere wegen ihrer Antifoulingeigenschaften: als katalytische Membranen in Katalysator-Membran-Reaktoren.

    摘要翻译： 总结：本发明是一种复合材料或Komposimembran离聚物，和无机任选地官能层状硅酸盐。 在此，离聚物可以是：（a）一种阳离子交换聚合物; （B）阴离子交换聚合物; （D）的范围可以的共混物（a）和（b）中，其特征在于，100％的混合比（a）100％（B）：（c）含聚合物链上的两个Anionenaustauschergrupplerungen也Kakionenaustauschergruppierungen的聚合物。 该共混物可以是离子，甚至共价交联。 选自片岩或框架硅酸盐的无机组分可以是。 一般而言，膨润土和沸石，优选特别是蒙脱石。 混合比离聚物/膨润土的范围为99/1至30/70。 此外，本发明的主题，复合材料/复合膜的应用：如在Protoncnleitor膜燃料电池（H 2 -Bronnstoffzellen PEFC，直接甲醇燃料电池DMFC）的温度范围内高于100℃; 在（电）的膜分离过程，例如透析，Diffusiondialyac，气体分离，Fervaporation，渗透萃取和在微滤和超滤，特别是因为他们的防污性的：如在催化膜反应器的催化膜。

    Protonenleitende Keramik-Polymer-Kompositmembran für den Temperaturbereich bis 300°C
    7.
    发明公开
    Protonenleitende Keramik-Polymer-Kompositmembran für den Temperaturbereich bis 300°C 审中-公开
    Protonenleitende Keramik-Polymer-Kompositmembranfürden Temperaturbereich bis 300°C

    公开(公告)号：EP2476722A1

    公开(公告)日：2012-07-18

    申请号：EP10001832.4

    申请日：2000-05-02

    申请人： Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    发明人： Kerres, Jochen ,  Nicoloso, Norbert ,  Schäfer, Günther

    IPC分类号： C08J5/22 ,  B01D69/12 ,  B01D69/14 ,  H01M2/16 ,  H01M8/10 ,  H01M8/04 ,  B01J31/06 ,  B01J31/08 ,  B01J35/06 ,  C08K9/02 ,  B82Y30/00

    CPC分类号： B82Y30/00 ,  B01D69/141 ,  B01J31/0244 ,  B01J31/06 ,  B01J31/08 ,  B01J35/065 ,  C08J5/2275 ,  C08J2371/12 ,  C08K9/02 ,  C08K2201/011 ,  H01M2/166 ,  H01M8/04197 ,  H01M8/1011 ,  H01M8/1025 ,  H01M8/1027 ,  H01M8/1032 ,  H01M8/1048 ,  H01M8/1067 ,  H01M8/1081 ,  H01M2300/0068 ,  H01M2300/0082 ,  H01M2300/0091 ,  Y02E60/523 ,  Y02P70/56

    摘要： Die Erfindung betrifft eine Kompositmembran aus organischen Funktionspolymeren und keramischen Nanoteilchen (1-100 nm), ausgenommen Schicht- und Gerüstsilicate, mit intercaliertem Wasser und/oder hoher Oberflächenkonzentration an aciden/basischen Gruppen (z.B. Hydroxyl) und Wasser. Die Verwendung derartiger Partikel ermöglicht neben einer ausreichend hohen mechanischen Stabilität des Kompositwerkstoffs eine Stabilisierung der für die Leitfähigkeit notwendigen Protonenkonzentration in der Membran bis zu Einsatztemperaturen von 300 °C. Wesentlich sind die sich in der mikroheterogenen Mischung ausbildenden Grenzflächen zwischen Polymer und Keramikpulver, die bei ausreichend hoher Anzahl (hoher Phasenanteil nanoskaliger Teilchen) Protonentransport bei geringen Druck und Temperaturen oberhalb 100 °C erlauben. Modifikation der Polymer/Keramikpartikel-Randschicht anhand unterschiedlich polarer Randgruppen, bevorzugt am Polymergerüst, beeinflusst die lokale Gleichgewichtseinstellung und damit Bindungsstärke der protonischen Ladungsträger. Damit ergibt sich z.B. bei Methanol-Wassermischungen als Brennstoff die Möglichkeit, den MeOH-Durchtritt durch die Membran zu verringern, was für die Entwicklung effizienterer Direktmethanol-Brennstoffzellen von besonderer Bedeutung ist. Als Einsatzgebiete eröffnen sich außer Brennstoffzellen auch die Bereiche in der Energie- und Prozeßtechnik, bei denen neben elektrischem Strom Wasserdampf erzeugt oder benötigt wird oder (elektro-)chemisch katalysierte Reaktionen bei erhöhten Temperaturen von atmosphärischem Normaldruck bis erhöhten Arbeitsdrücken und oder unter Wasserdampf-Atmosphäre duchgeführt werden.
    Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung einer solchen Kompositmembran.

    摘要翻译： 由聚合物和具有插层水和高表面羟基浓度的氧化物纳米颗粒组成的质子传导聚合物/陶瓷颗粒复合材料或复合膜是新的。 新颖的质子导电聚合物/陶瓷颗粒复合材料或复合膜由耐热聚合物和氧化物纳米颗粒（远大于20m 2> / g表面且远小于100nm平均直径）由嵌入的水和高浓度的酸性 /基面OH。 还包括以下独立权利要求：（i）如上所述的羟基离子导电聚合物/陶瓷颗粒复合材料，其中聚合物可以含有NR 4（R = H，烷基，芳基），吡啶鎓，咪唑鎓 ，吡唑鎓，锍; 和（ii）通过将聚合物和纳米颗粒分散在溶剂中然后蒸发掉溶剂来生产上述羟基离子或质子传导性聚合物/陶瓷颗粒复合物。

    PROTONENLEITENDE KERAMIK-POLYMER-KOMPOSITMEMBRAN FÜR DEN TEMPERATURBEREICH BIS 300 oC
    8.
    发明授权
    PROTONENLEITENDE KERAMIK-POLYMER-KOMPOSITMEMBRAN FÜR DEN TEMPERATURBEREICH BIS 300 oC 有权
    质子传导陶瓷聚合物复合材料用于温度范围高达300摄氏度

    公开(公告)号：EP1181327B1

    公开(公告)日：2010-02-24

    申请号：EP00925253.7

    申请日：2000-05-02

    申请人： Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    发明人： KERRES, Jochen ,  NICOLOSO, Norbert ,  SCHÄFER, Günther

    IPC分类号： C08J5/22 ,  B01D69/12

    CPC分类号： B82Y30/00 ,  B01D69/141 ,  B01J31/0244 ,  B01J31/06 ,  B01J31/08 ,  B01J35/065 ,  C08J5/2275 ,  C08J2371/12 ,  C08K9/02 ,  C08K2201/011 ,  H01M2/166 ,  H01M8/04197 ,  H01M8/1011 ,  H01M8/1025 ,  H01M8/1027 ,  H01M8/1032 ,  H01M8/1048 ,  H01M8/1067 ,  H01M8/1081 ,  H01M2300/0068 ,  H01M2300/0082 ,  H01M2300/0091 ,  Y02E60/523 ,  Y02P70/56

    摘要： The invention relates to a composite membrane that consists of organic functional polymers and ceramic nanoparticles (1 - 100 nm), except for phyllosilicates and tectosilicates, with intercalating water and/or a high surface concentration in acidic/alkaline groups (for example hydroxyl) and water. The use of such particles allows a sufficiently high mechanical stability of the composite material and a stabilization of the proton concentration in the membrane that is necessary for the conductivity up to an operating temperature of 300 °C. The inventive composite material is characterized by the interfaces that are formed in the microheterogeneous mixture between the polymer and the ceramic powder. Said interfaces, if formed in a sufficiently high quantity (high phase share of nanoscale particles) allow a transport of the protons at a low pressure and at temperatures of more than 100 °C. If the polymer/ceramic particle boundary layer is modified by means of boundary groups that have different polarities, preferably at the polymer skeleton, the local establishment of equilibrium and thus the binding strength of the proton charge carriers is influenced. This effect can be used, for example for alcohol/water mixtures as a fuel, to reduce the MeOH passage (Me = CH3, C2H5, C3H7, ...) across the membrane, which is especially important for the development of efficient direct methanol fuel cells. In addition to its use in fuel cells, the inventive membrane can also be used in the field of energy and process technology, in which water vapor is produced or required in addition to electric current or in which (electro)chemically catalyzed reactions are carried out at increased temperatures at a pressure that ranges from the atmospheric pressure to elevated working pressures or that are carried out in a water vapor atmosphere. The invention further relates to a method for producing and processing such a composite membrane.

    Komposite und Kompositmembranen
    9.
    发明公开
    Komposite und Kompositmembranen 审中-公开

    公开(公告)号：EP1870429A3

    公开(公告)日：2008-04-02

    申请号：EP07015005.7

    申请日：2000-05-02

    申请人： Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    发明人： Kerres, Jochen ,  Häring, Thomas ,  Häring, Rima

    IPC分类号： C08J5/22 ,  B01D69/12

    CPC分类号： B01D67/0041 ,  B01D69/141 ,  B01D71/00 ,  B01D71/024 ,  B01D71/62 ,  B01D71/68 ,  B01D2325/18 ,  B01D2325/26 ,  B01J21/16 ,  B01J31/10 ,  B01J31/1633 ,  B01J35/065 ,  C08J5/2275 ,  C08J2383/02 ,  H01M8/0289 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/103 ,  H01M8/1032 ,  H01M8/1051 ,  H01M8/1081 ,  Y02E60/523 ,  Y02P70/56 ,  Y10T428/249953 ,  Y10T428/249969

    摘要： Zusammenfassung: Gegenstand der Erfindung ist ein Komposit oder ein Komposimembran aus einem Ionomeren und einem anorganischen gegebenenfalls funktionalisierten Schichtsilikat. Dabei kann das Ionomer sein: (a) ein Kationenaustauscherpolymer; (b) ein Anionenaustauscherpolymer; (c) ein Polymer, das auf der Polymerkette sowohl Anionenaustauschergrupplerungen als auch Kakionenaustauschergruppierungen enthält: (d) ein Blend aus (a) und (b), wobei das Mischungsverhältnis von 100 % (a) zu 100 % (b) reichen kann. Der Blend kann ionisch und noch kovalent vernetzt sein. Dabei kann die anorganische Komponente aus der Gruppe der Schicht- oder Gerüstsilikate sein. Allgemein sind die Bentonite und Zeolithe, im Speziellen Montmorillonit bevorzugt. Das Mischungsverhältnis Ionomer/Bentonit reicht dabei von 99/1 zu 30/70. Desweiteren ist Gegenstand dieser Erfindung die Anwendung der Komposites/Kompositmembranen: als Protoncnleitor in Membranbrennstoffzellen (H 2 -Bronnstoffzellen PEFC, Direktmethanolbrennstoffzellen DMFC) im Temperaturbereich über 100°C; in (Elektro)membrantrennverfahren wie Dialyse, Diffusiondialyac, Gastrennung, Fervaporation, Perstraktion und in Mikro- und Ultrafiltration insbesondere wegen ihrer Antifoulingeigenschaften: als katalytische Membranen in Katalysator-Membran-Reaktoren.

    摘要翻译： 热稳定的质子传导复合材料包含酸和/或有机碱和层状/骨架硅酸盐。 质子传导复合材料包含1-99重量％的酸和/或有机碱和99-1重量％的层状/骨架硅酸盐，并且在高达400℃下是热稳定的。 还包括以下独立权利要求：（i）通过将如下定义的离聚物（前体）的溶液与层状和/或骨架硅酸盐混合并蒸发溶剂来生产复合材料和复合共混膜; 和（ii）用于膜和膜分离方法得到的离子非导电复合材料和由20-98重量％的下述碱性聚合物和2-80重量％的层状/骨架硅酸盐获得的复合共混膜。