專利名稱：：離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料、其制備方法以及該復(fù)合材料的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有離子導(dǎo)電特性的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有技術(shù)中，離子導(dǎo)電性材料在技術(shù)中廣為應(yīng)用并用于各種用途。特別要提及在電滲析中用作陰離子交換膜或陽(yáng)離子交換膜，也可在電解槽(Elektrolysezell)或膜電解槽中用作隔膜以及在全蒸發(fā)模塊中用作膜。其它應(yīng)用領(lǐng)域是用燃料電池獲取能量領(lǐng)域。但也可用于在離子導(dǎo)電材料上進(jìn)行的或由其催化的電化學(xué)或催化反應(yīng)中。為此應(yīng)用目前主要是使用帶離子基團(tuán)的聚合物材料。這里尤其提及改性的聚砜、聚醚砜、聚苯乙烯和改性的聚偏-l，l-二氟乙烯或聚四氟乙烯。這些材料對(duì)大部分應(yīng)用其效能是完全足夠的。但這些聚合物在其使用溫度范圍上是受限的。從約12(TC開(kāi)始會(huì)發(fā)生材料軟化或該材料不再有足夠的膨脹能力，以確保優(yōu)良的離子導(dǎo)電性。無(wú)機(jī)材料如沸石或其它鋁硅酸鹽雖有較好的溫度穩(wěn)定性，但在酸性介質(zhì)中常是不夠穩(wěn)定的，在運(yùn)行中會(huì)發(fā)生該材料的緩慢分解。因此其應(yīng)用領(lǐng)域僅用于有限的應(yīng)用領(lǐng)域，如在硫化鈉-硫-電池(能量存儲(chǔ))或某些電解裝置中。PCT/EP98/05939中描述了物質(zhì)滲透性復(fù)合材料和其制備方法。該物質(zhì)滲透性復(fù)合材料的特征為高的溫度穩(wěn)定性，但不具有離子導(dǎo)電性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供甚至在高達(dá)25(TC的溫度還具有優(yōu)良離子導(dǎo)電性的材料，同時(shí)該材料對(duì)較高酸濃度不敏感。令人意外地發(fā)現(xiàn)，基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的物質(zhì)滲有離^"導(dǎo)電特性，該復(fù)合材料在栽^的至少一面l或在栽體內(nèi)含^少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物。因此本發(fā)明的主題是基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料，該復(fù)合材料在栽體的至少一面上或在栽體內(nèi)含至少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)片幾組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物，其特征在于，該復(fù)合材料具有離子導(dǎo)電特性。本發(fā)明的主題還在于用于制備基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的復(fù)合材料的方法，該復(fù)合材料在栽體的至少一面上或在栽體內(nèi)含至少一種無(wú)才幾組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自金屬、半金屬或含至少一種第3~7主族元素的混合金屬的化合物，其特征在于，制備具有離子導(dǎo)電特性的復(fù)合材料。本發(fā)明的主題還在于權(quán)利要求1~20至少之一的復(fù)合材料在酸性或堿性催化反應(yīng)中作為催化劑的應(yīng)用。本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的特征在于優(yōu)良的離子導(dǎo)電特性。與通常所設(shè)想的，即優(yōu)良的離子導(dǎo)電性材料必須是無(wú)孔的相反，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良的離子導(dǎo)電性材料不一定是絕對(duì)無(wú)孔的，而是該孔大小必須小于某限值。如果該孔表面具有離子基團(tuán)，則會(huì)發(fā)生呈表面擴(kuò)散機(jī)理的離子導(dǎo)電。在相當(dāng)高的孔隙度條件下，該離子遷移的機(jī)理導(dǎo)致通過(guò)材料的高離子流，以致電流密度可達(dá)到超過(guò)50mA/cm2。對(duì)電滲析中膜的使用或燃料電池中作為質(zhì)子導(dǎo)電膜的使用，不僅需優(yōu)良的導(dǎo)電性還需盡可能高的滲透選擇性。本發(fā)明的復(fù)合材料能很好滿足該前提。作為膜材料使用的本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的滲透選擇性依所用材料為0.75~0.98。下面示例性地描迷本發(fā)明的復(fù)合材料，但不受限于此。本發(fā)明的基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料具有離子導(dǎo)電性，該復(fù)合材料在栽體的至少一面上或在栽體內(nèi)含至少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物。本發(fā)明中栽體的內(nèi)部意指載體中的空腔和孔。根據(jù)本發(fā)明，有通孔和物質(zhì)滲透性的栽體的空隙大小為0.02-500pm。該空隙可以是孔、網(wǎng)孔、穴、晶格空隙或空腔。該載體可含至少一種材料，該材料選自碳、金屬、合金、玻璃、陶瓷、礦物質(zhì)、塑料、無(wú)定形物質(zhì)、天然產(chǎn)物、復(fù)合物質(zhì)或這些材料的至少一種組合。該可含所述材料的栽體可通過(guò)化學(xué)的、熱的或機(jī)械的處理方法或這些處理方法的組合來(lái)改性。優(yōu)選是該復(fù)合材料具有含至少一種金屬、天然纖維或塑料的載體，該栽體按至少一種機(jī)械成型技術(shù)或處理方法如拉、鐓、擠壓、輾壓、拉伸或鍛造改性。非常特別優(yōu)選的是該復(fù)合材料具有至少一種栽體，其含至少經(jīng)織造、粘結(jié)、纏結(jié)或陶瓷結(jié)合的纖維或含至少經(jīng)燒結(jié)或粘結(jié)的模制體、球或顆粒。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中可應(yīng)用穿孔的栽體。物質(zhì)滲透性栽體也可以是經(jīng)激光處理或離子輻射處理而變成或使其成物質(zhì)滲透性。如果該載體含至少一種由選自碳、金屬、合金、陶瓷、玻璃、礦物質(zhì)、塑料、無(wú)定形物質(zhì)、復(fù)合物質(zhì)和天然產(chǎn)物的材料制成的纖維或由這些材料的至少一種組合制成的纖維，如石棉、玻璃纖維、碳纖維、金屬絲、鋼絲、石棉纖維、聚酰胺纖維、椰殼纖維、經(jīng)涂覆的纖維，這可能是有利的。優(yōu)選應(yīng)用含由金屬或合金制成的織造纖維的栽體。金屬絲也可用作金屬纖維。非常特別優(yōu)選是該復(fù)合材料具有一種栽體，該栽體含至少一種由鋼或不銹綱制成的織物，如由鋼絲、鋼纖維、不銹鋼絲或不銹鋼纖維經(jīng)織造制成的織物，該織物的網(wǎng)眼寬度優(yōu)選為5-500nm,特別優(yōu)選為50-500非常特別優(yōu)選為70-120pm。但該復(fù)合材料的栽體也可含至少一種孔大小為5-500pm的延性金屬。根椐本發(fā)明，該栽體也可含至少一種孔寬度為0.1Mm-500pm，優(yōu)選為3-60pm的粒狀燒結(jié)金屬、燒結(jié)玻璃或金屬非織造物。本發(fā)明的復(fù)合材料優(yōu)選含至少一種栽體，該栽體至少含鋁、硅、鈷、錳、鋅、釩、鉬、銦、鉛、鉍、銀、金、鎳、銅、鐵、鈦、鈾、不銹鋼、鋼、黃銅、由這些材料組成的合金或用Au、Ag、Pb、Ti、Ni、Cr、Pt、Pd、Rh、Ru和/或Ti涂覆的材料。在本發(fā)明的復(fù)合材料中存在的無(wú)機(jī)組分可含至少一種化合物或至少一種這類化合物的混合物，所述化合物來(lái)自至少一種周期表中第3-7主族元素的至少一種金屬、半金屬或混合金屬。該金屬、半金屬或混合金屬的化合物可至少含副族元素和第3-5主族元素或至少含副族元素或第3-5主族元素，該化合物的粒度為0.001-25pm。優(yōu)選該無(wú)機(jī)組分含至少一種第3-8副族元素或至少一種第3-5主族元素與下列中的至少一種元素的化合物Te、Se、S、0、Sb、As、P、N、Ge、Si、C、Ga、Al或B;或含至少一種第3-8副族元素和至少一種第3-5主族元素與下列中的至少一種元素的化合物Te、Se、S、0、Sb、As、P、N、Ge、Si、C、Ga、A1或B，或者含有這些化合物的混合物。特別優(yōu)選的是該無(wú)枳j組分含至少一種下列中的至少一種元素Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb或Bi和下列中的至少一種元素的化合物Te、Se、S、O、Sb、As、P、N、C、Si、Ge或Ga,^口Ti02、A1203、Si02、Zr02、Y203、BC、SiC、Fe304、SiN、SiP、氮化物、硫酸鹽、磷化物、硅化物、尖晶石或釔鋁石榴石，或該元素本身之一。該無(wú)機(jī)組分也可含鋁硅酸鹽、磷酸鋁、沸石或部分經(jīng)交換的沸石，如ZSM-5、Na-ZSM-5或Fe-ZSM-5或可含直至20%不可水解的有機(jī)化合物的無(wú)定形的微孔混合氧化物，如氣化釩-氧化硅-玻璃或氧化鋁-氧化硅-甲基硅倍半氧化物-玻璃。優(yōu)選至少一種無(wú)機(jī)組分以粒度1-250nm或粒度260-10000nm的粒度級(jí)(Korngr6(3enfraktion)存在。如果本發(fā)明的復(fù)合材料含至少一種無(wú)機(jī)組分的至少兩種粒度級(jí)，這可能是有利的。如果本發(fā)明的復(fù)合材料含至少兩種無(wú)機(jī)組分的至少兩種粒度級(jí)，這也可能是有利的。該粒度比可以是l:l~l:ioooo，優(yōu)選1:1~i:ioo。在復(fù)合材料中的粒度級(jí)的量比可優(yōu)選為o.oi:l~l:o.oi。本發(fā)明的復(fù)合材料的物質(zhì)滲透性由于所用的至少一種無(wú)機(jī)組分的粒度受限于具有某最大尺寸的顆粒。本發(fā)明的復(fù)合材料的特征在于，其具有離子導(dǎo)電特性，并且特別是在-40-30(TC,優(yōu)選-10200。C下是離子導(dǎo)電性的。該復(fù)合材料含至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料。該材料可作為混合物含在復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)中。但如果該復(fù)合材料中存在的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面覆蓋有無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料層，這可能是有利的。該層的厚度為0.0001~1iLim，優(yōu)選為0.001~0.05pm。在本發(fā)明的離子導(dǎo)電型復(fù)合材料的一個(gè)特別實(shí)施方案中，該復(fù)合材料的粒間間隙中存在至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料。該材料完全或局部充滿該粒間間隙，優(yōu)選是完全充滿該粒間間隙。特別是至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料充滿該復(fù)合材料的間隙。如果具有離子導(dǎo)電特性的材料含下列離子基團(tuán)，可能是有利的，該離子基團(tuán)選自烷基磺酸基、磺酸基、磷酸基、烷基膦酸基、二烷基次膦酸基、羧酸基、四有機(jī)基銨基、四有機(jī)基轔基或相同電荷的這些基團(tuán)的混合物。這些離子基團(tuán)可以化學(xué)和/或物理連接在無(wú)機(jī)顆粒上的有機(jī)化合物。優(yōu)選該離子基團(tuán)經(jīng)芳基和/或烷基鏈與存在于復(fù)合材料中的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面相連接。該復(fù)合材料的離子導(dǎo)電性材料也可以是有機(jī)離子導(dǎo)電性材料如聚合物。這類聚合物中特別優(yōu)選是磺化的聚四氟乙烯、磺化的聚偏-l,l-二氟乙烯、氨解的聚四氟乙烯、氨解的聚偏-l，l-二氟乙烯、磺化的聚砜、氨解的聚砜、磺化的聚醚酰亞胺、氨解的聚醚酰亞胺或這些聚合物的混合物。在復(fù)合材料中可存在至少一種選自至少一種元素Al、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn或這些元素的混合物的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、錫酸鹽、高鉛酸鹽、鉻酸鹽、鴒酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽、鋁硅酸鹽和鋁酸鹽的化合物或這些化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。也可存在至少一種選自至少一種元素Al、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn或這些元素的混合物的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、錫酸鹽、高鉛酸鹽、鉻酸鹽、鵠酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽、鋁硅酸鹽和鋁酸鹽的部分水解的化合物或該化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。優(yōu)選是在本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料中存在至少一種帶部分不可水解的基團(tuán)的至少一種元素Zr、Si、Ti、Al、Y或釩或這些元素的混合物的無(wú)定形和/或結(jié)晶化合物或這些化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料可以是撓性的。優(yōu)選該離子導(dǎo)電性復(fù)合材料可彎曲直到lmm的最小半徑。下面示例性地描述用于制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的本發(fā)明的方法，但本發(fā)明的方法不應(yīng)局限于此制備?？捎酶鞣N途徑制備離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。為此，在制備復(fù)合材料時(shí)可使用離子導(dǎo)電性材料或經(jīng)進(jìn)一步處理后而具有離子導(dǎo)電特性的材料。另外也可用含離子導(dǎo)電性材料或經(jīng)進(jìn)一步處理后而具有離子導(dǎo)電特性的材料處理業(yè)已存在的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。本發(fā)明的用于制備具有離子導(dǎo)電特性的復(fù)合材料的方法利用制備基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的復(fù)合材料的方法，該復(fù)合材料在載體的至少一面上和在栽體內(nèi)含至少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物。該制備方法詳述于PCT/EP98/05939中。在制備復(fù)合材料的此方法中，在至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體中和栽體上引入至少一種懸浮液，該懸浮液含至少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)機(jī)組分含至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的至少一種化合物組成，并通過(guò)至少一次加熱將懸浮液硬化在載體材料上或載體材料中或者栽體材料上和栽體材料中。在此方法中，通過(guò)印刷、加壓、壓入、輥壓、刮涂、刷涂、浸入、噴射或澆注將懸浮液引入到至少一種栽體上和栽體中或者載體上或載體中可能是有利的。該在其上或其中或者其上和其中引入有至少一種懸浮液的有通孔的物質(zhì)滲透性栽體可含至少一種材料，該材料選自碳、金屬、合金、玻璃、陶瓷、礦物質(zhì)、塑料、無(wú)定形物質(zhì)、天然產(chǎn)物、復(fù)合物質(zhì)或這些材料的至少一種組合。作為物質(zhì)滲透性栽體也可應(yīng)用經(jīng)激光處理或離子輻射而使其成物質(zhì)滲透性的栽體。作為栽體優(yōu)選應(yīng)用上述材料的纖維或絲制成的織物，如金屬織物或塑料織物。所用的可含至少一種無(wú)機(jī)組分和至少一種金屬氧化物溶膠、至少一種半金屬氧化物溶膠或至少一種混合金屬氧化物溶膠或這些溶膠的混合物的懸浮液可通過(guò)至少一種無(wú)機(jī)組分懸浮在至少一種溶膠中來(lái)制備。該在其上或其中或者其上和其中引入有至少一種懸浮液的有通孔的物質(zhì)滲透性栽體可含至少一種材料，該材料選自碳、金屬、合金、陶瓷、礦物質(zhì)、塑料、無(wú)定形物質(zhì)、天然產(chǎn)物、復(fù)合物質(zhì)或這些材料的至少一種組合。作為物質(zhì)滲透性栽體也可應(yīng)用經(jīng)激光輻射或離子輻射處理而使其變得物質(zhì)滲透性的栽體。作為栽體優(yōu)選應(yīng)用上述材料的纖維或絲制成的織物，如金屬織物或塑料織物。所用的可含至少一種無(wú)機(jī)組分和至少一種金屬氧化物溶膠、至少一種半金屬氧化物溶膠或至少一種混合金屬氧化物溶膠或這些溶膠的混合物的懸浮液可通過(guò)至少一種無(wú)機(jī)組分懸浮在至少一種這類溶膠中來(lái)制備。該溶膠通過(guò)用至少一種液體、固體或氣體水解至少一種化合物，優(yōu)13選至少一種金屬化合物、至少一種半金屬化合物或至少一種混合金屬化合物而制得，如果使用如水、醇或酸作為液體，使用水作為固體或使用水蒸汽作為氣體或使用這些液體、固體或氣體的至少一種組合可能是有利的。將待水解的化合物在水解前加到醇或酸或這些液體的組合中也可能是有利的。作為待水解的化合物優(yōu)選水解至少一種金屬硝酸鹽、金屬氯化物、金屬碳酸鹽、金屬醇化物或至少一種半金屬醇化物，特別優(yōu)選水解至少一種金屬醇化物、金屬硝酸鹽、金屬氯化物、金屬碳酸鹽或至少一種選自元素Ti、Zr、Al、Si、Sn、Ce和Y或鑭系元素和僻系元素的半金屬醇化物，如鈦醇化物，比如異丙醇鈦，醇化硅、醇化鋯、或金屬硝酸鹽，如硝酸鋯。用至少一種該可水解化合物的基于可水解基的半摩爾比的水、水蒸汽或冰進(jìn)行待水解化合物的水解可能是有利的。為了膠溶，該經(jīng)水解的化合物可用至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)酸，優(yōu)選用10-60%的有機(jī)或無(wú)機(jī)酸，特別優(yōu)選用選自硫酸、鹽酸、高氯酸、磷酸和硝酸或這些酸的混合物的礦物酸處理。不僅可使用按上述制備的溶膠，而且也可使用市售的溶膠，如硝酸鈦溶膠、硝酸鋯溶膠或硅溶膠。如果至少一種粒度為1-10000nm的無(wú)機(jī)組分懸浮在至少一種溶膠中，這可能是有利的。優(yōu)選懸浮含至少一種化合物或至少一種該化合物的混合物的無(wú)機(jī)組分，該化合物選自至少一種第3-7主族元素的金屬化合物、半金屬化合物、混合金屬化合物或金屬混合化合物。特別優(yōu)選懸浮至少一種含至少一種化合物的無(wú)機(jī)組分，該化合物選自副族元素或第3-5主族元素的氣化物，優(yōu)選是選自元素Sc、Y、Ti、Zr、Nb、Ce、V、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、B、Al、1n、Tl、Si、Ge、Sn、Pb和Bi的氧化物，如丫203、Zr02、Fe203、Fe304、Si02、A1203。該無(wú)才幾組分也可含鋁硅酸鹽、磷酸鋁、沸石或部分經(jīng)交換的沸石，如ZSM-5、Na-ZSM-5或Fe-ZSM-5或可含直至20。/。不可水解的有機(jī)化合物的無(wú)定形的微孔混合氧化物，如氧化釩-氧化硅-玻璃或氧化鋁-氧化硅-曱基硅倍半氧化物-玻璃。該懸浮成分的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為所用水解化合物的0.1-500倍。通過(guò)依有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的孔、穴或空隙的尺寸合適地選擇懸浮化合物的粒度，也可通過(guò)本發(fā)明的復(fù)合材料的層厚以及溶膠-溶劑-金屬氧化物的含量比使得本發(fā)明的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料中的無(wú)裂隙程度(RiPfreiheit)最佳化。應(yīng)用網(wǎng)眼寬度如為100pm的網(wǎng)孔織物時(shí)，為增加無(wú)裂隙程度可優(yōu)選使用粒度至少為0.7pm的懸浮化合物的懸浮液。通常粒度與網(wǎng)眼寬度或孔大小的比為l:1000-50:iooo。本發(fā)明的復(fù)合材料的厚度優(yōu)選為5-1000nm，特別優(yōu)選為50-150pm。由溶膠和待懸浮的化合物組成的懸浮液的溶膠與待懸浮的化合物的比優(yōu)選為o.i:ioo-ioo:o.i,更優(yōu)選o.l:io-io:o丄存在于載體上或栽體中或者栽體上和栽體中的懸浮液可通過(guò)將復(fù)合體加熱到50-100(TC而固化。在本發(fā)明方法的一個(gè)特別實(shí)施方案變型中，該復(fù)合體在50-100。C溫度處理IO分鐘至5小時(shí)。在本發(fā)明方法的另一特別實(shí)施案中，該復(fù)合體在100-800'C溫度處理1秒鐘至IO分鐘。本發(fā)明的復(fù)合體的加熱可借助于加熱的空氣、熱空氣、紅外輻射、微波輻射或電熱進(jìn)行。在本發(fā)明方法的另一特別的實(shí)施方案中，如果利用載體材料作為電阻加熱來(lái)加熱復(fù)合體，則可能是有利的。為此，將栽體的至少兩觸點(diǎn)連接到電源上。按電源強(qiáng)度和產(chǎn)生的電壓大小，該栽體在接通的電流下經(jīng)加熱，并通過(guò)加熱將在其表面中和表面上存在的懸浮液固化。在本發(fā)明方法的另一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，該懸浮液的硬化可通過(guò)將該懸浮液施加到經(jīng)預(yù)熱的栽體上或栽體中或者栽體上和栽體中，并凈尤在施力口后石更4b。根據(jù)本發(fā)明，該離子導(dǎo)電性復(fù)合材料可通過(guò)在制備該復(fù)合材料時(shí)加入至少一種聚合物所結(jié)合的布朗斯臺(tái)德酸或布朗斯臺(tái)德堿制得。優(yōu)選是該離子導(dǎo)電性復(fù)合材料可通過(guò)加入至少一種包含帶有固定電荷的聚合物顆?；蚓垭娊赓|(zhì)溶液的溶膠制得。如果該帶有固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)低于50(TC,這可能是有利的。作為帶有固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)，優(yōu)選使用磺化的聚四氟乙烯、磺化的聚偏-l,l-二氟乙烯、氨解的聚四氟乙烯、氨解的聚偏-l,l-二氟乙烯、磧化的聚砜、氨解的聚砜、磺化的聚醚酰亞胺、氨解的聚醚酰亞胺或其混合物。在所用溶膠中的帶有固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)的含量?jī)?yōu)選為0.001重量%~50.0重量％，特別優(yōu)選為0.01%~25%。在制備和處理該離子導(dǎo)電性復(fù)合材料時(shí)，該聚合物可發(fā)生化學(xué)和物理或者化學(xué)或物理上的變化。通過(guò)加少量帶酸性基或堿性基的和還具有一定溫度穩(wěn)定性的聚合物如Nafion到用于制備該復(fù)合材料所用的溶膠中，可制得具有特殊特性的離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。在該材料硬化時(shí)發(fā)生該聚合物的熔化。其以薄膜圍繞各無(wú)機(jī)顆粒和由此在表面上形成非常適合離子導(dǎo)電的可電離的孔。通過(guò)短時(shí)間的溫度處理僅導(dǎo)致聚合物中電荷的非常微小消失(Abbau)。如果在制備時(shí)增加聚合物含量，則在顆粒上的層變得更厚，直到該孔完全被充滿。由此就在一個(gè)工藝步驟中制得多孔栽體支撐的無(wú)孔型離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。這種復(fù)合材料由于顆粒量會(huì)降低其離子導(dǎo)電性，但比原料有更高的機(jī)械強(qiáng)度。這特別適用于較高溫度下的應(yīng)用。'、一，p,、，—，"、、，，少一種離子導(dǎo)電性材料或至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料的溶膠而制得。優(yōu)選在溶膠中加入可在復(fù)合材料所含的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面上形成無(wú)機(jī)的離子導(dǎo)電層的材料。根據(jù)本發(fā)明，該溶膠可通過(guò)用至少一種液體、氣體和/或固體水解至少一種金屬化合物、至少一種半金屬化合物或至少一種混合金屬化合物或這些化合物的組合而制得。作為用于水解的液體、氣體和/或固體優(yōu)選使用水、水蒸汽、水、醇或酸或這些化合物的組合。水解前將待水解的化合物加到醇和/或酸中可能是有利的。優(yōu)選水解至少一種金屬或半金屬的硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽或醇化物。特別優(yōu)選是該待水解的硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽或醇化物是元素Ti、Zr、V、Mn、W、Mo、Cr、Al、Si、Sn、和/或Y的化合物。如果待水解的化合物除含可水解基團(tuán)外還含不可水解的基團(tuán)，這可能是有利的。作為這種待水解的化合物優(yōu)選使用元素硅的烷基三烷氧基化合物或二烷基二烷氧基化合物或三烷基烷氧基化合物。在內(nèi)表面和/或外表面上的離子導(dǎo)電成分是不完全轉(zhuǎn)變的羥基，其結(jié)合在晶格中并因此僅可表面擴(kuò)散，而本身不受影響(angegriffen)。如果在溶膠中還加有沸石或P-鋁硅酸鹽作為顆粒，則制得幾乎是均勻的復(fù)合材料，其具有幾乎是均勻的離子導(dǎo)電特性。根據(jù)本發(fā)明，在用于制備復(fù)合材料的溶膠中可加入至少一種可溶于水和/或醇中的酸或堿。優(yōu)選加入元素Na、Mg、K、Ca、V、Y、Ti、Cr、W、Mo、Zr、Mn、Al、Si、P或S的酸或堿。用于制備本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的溶膠也可包含通過(guò)改變相應(yīng)元素的氧化價(jià)而產(chǎn)生的非化學(xué)計(jì)量的金屬氧化物、半金屬氧化物或非金屬氧化物或氫氧化物。氧化價(jià)的改變可通過(guò)與有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物的反應(yīng)或通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選是該氧化價(jià)的改變通過(guò)與醇、醛、糖、醚、烯烴、過(guò)氧化物或金屬鹽反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。可以此方式改變氧化價(jià)的化合物例如是Cr、Mn、V、Ti、Sn、Fe、Mo、W或Pb的化合物。根據(jù)本發(fā)明，如果在溶膠中加入導(dǎo)致形成無(wú)機(jī)的離子導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，這可能是有利的。這類物質(zhì)例如可以是例如沸石顆粒和/或P-鋁硅酸鹽顆粒。以這種方法可制備例如幾乎唯一由無(wú)機(jī)物質(zhì)構(gòu)造的離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。這時(shí)必須更重視該溶膠的組成，因?yàn)楸仨毷褂糜筛鞣N可水解的組分組成的混合物。該各組分必須按其水解速度'J、心地相互適配。也可通過(guò)相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生非化學(xué)計(jì)量的金屬氧化物水合物溶膠。以此方式，元素Cr、Mn、V、Ti、Sn、Fe、Mo、W或Pb的金屬氧化物水合物很適用。在內(nèi)表面和外表面上的離子導(dǎo)電性化合物是元素AI、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn或這些元素的混合物的各種部分水解的或不水解的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、錫酸鹽、高鉛酸鹽、鉻酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽或其混合物。在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，可用離子導(dǎo)電性材料或用經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理業(yè)已存在的離子導(dǎo)電型或非離子導(dǎo)電型的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。這類復(fù)合材料可以是市售的物質(zhì)滲透性材料或復(fù)合材料或如在PCT/EP98/05939中所述的復(fù)合材料。但也可使用按上迷方法制得的復(fù)合材料。根椐本發(fā)明，離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料可通過(guò)用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理孔寬度為0.001-5pm且不具有離子導(dǎo)電性或具有離子導(dǎo)電性的復(fù)合材料制得。用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理復(fù)合材料可通過(guò)浸漬、浸入、涂刷、輥涂、刮涂、噴涂或其它涂覆技術(shù)進(jìn)行。該復(fù)合材料經(jīng)用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理后優(yōu)選經(jīng)熱處理。特別優(yōu)選是該熱處理在100700'C進(jìn)行。優(yōu)選地，該離子導(dǎo)電性材料或經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料以溶劑含量為1~99.8%的溶液形式施加到復(fù)合材料上。根據(jù)本發(fā)明，可使用具有至少一種離子成分的聚有機(jī)硅氧烷用作制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料。該聚有機(jī)硅氧烷特別可包含聚烷基硅氧烷和/或聚芳基硅氧烷和/或其它成分。如果使用至少一種布朗斯臺(tái)德酸或布朗斯臺(tái)德堿用作制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料，這可能是有利的。如果使用至少一種含酸性基和/或堿性基的三烷氧基硅烷溶液或三烷氧基硅烷懸浮液用作制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料，這也可能是有利的。優(yōu)選至少一種酸性基或堿性基是季銨基、轔基、烷基磺酸基、羧酸基或磷酸基。借助于本發(fā)明方法例如通過(guò)用硅烷附加處理可以使業(yè)已存在的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料呈離子性。為此，配制含水溶液中的1~20%的硅烷溶液，并將該復(fù)合材料浸入其中。作為溶劑可使用芳族醇和脂族醇、芳族烴和脂族烴和其它適用的溶劑或混合物。使用乙醇、辛醇、甲苯、己烷、環(huán)己烷和辛烷是有利的。該粘著的液體滴落后，該浸漬過(guò)的復(fù)合材料在約15CTC干燥，并可直接或經(jīng)多次后續(xù)涂覆和在150'C干燥后作為離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料應(yīng)用。對(duì)此適用的是含陽(yáng)離子基團(tuán)和含陰離子基團(tuán)的硅烷。此外，如果用于處理復(fù)合材料的溶液或懸浮液除含三烷氧基硅烷外還含酸性或堿性化合物和水可能是有利的。優(yōu)選該酸性或堿性化合物含至少一種本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的布朗斯臺(tái)德酸或路易斯酸或者布朗斯臺(tái)德堿或路易斯堿。但根據(jù)本發(fā)明，該復(fù)合材料也可用含至少一種離子導(dǎo)電材料的溶液、懸浮液或溶膠處理。該處理可進(jìn)行一次或重復(fù)多次。借助本發(fā)明方法的這種實(shí)施方案，可制得元素A1、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn或這些元素的混合物的一種或多種相同的或不同的部分水解的或不水解的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽或其混合物的層。離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料可用于許多工藝中。由于在內(nèi)表面18和/或外表面上的酸性中心，其可催化許多反應(yīng)。例如這里可提及酯化反應(yīng)和縮醛化反應(yīng)，但也可用于重排反應(yīng)和許多其它酸催化反應(yīng)。本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料也可同于燃料電池中。與聚合物膜相比，其特別是提供了較好的熱穩(wěn)定性。目前使用Nafion作為膜的質(zhì)子交換膜燃料電池的工作范圍最大限制為120~130。C溫度。更高的溫度會(huì)導(dǎo)致該Nafion的離子導(dǎo)電性大大降低。在所述燃料電池類型中，較高的工作溫度導(dǎo)致明顯改進(jìn)使用壽命，這是因?yàn)橛梢谎趸家鸬拇呋瘎┲卸镜膯?wèn)題受到抑制。此外，由此可易于實(shí)現(xiàn)直接甲醇燃料電池。本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料非常適用作為電解池、膜電解池和電滲透池中的離子交換膜。其幾乎滿足這些應(yīng)用中對(duì)離子交換膜的所有要求。例如其優(yōu)良的滲透選擇性、高的離子流和小的膜厚度。因?yàn)殡x子導(dǎo)電層同時(shí)也是非常親水的，所以權(quán)利要求1~20的離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料可用于通過(guò)全蒸發(fā)和蒸氣滲透的物質(zhì)分離中，在此時(shí)回避了從有機(jī)物流中選擇性分離水的問(wèn)題。在此情況下，主要應(yīng)用領(lǐng)域是溶劑干燥，因?yàn)檫@里現(xiàn)時(shí)使用的膜材料由于栽體聚合物的膨脹特性和由于這種聚合物的相對(duì)小的熱穩(wěn)定性，其常受限于少數(shù)某些溶劑(乙醇等)和低于IOO'C。本發(fā)明的離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料可在全蒸發(fā)的高溫應(yīng)用下使用，如在精餾中的部分物流的處理。其重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于該待處理的部分物流不必再經(jīng)熱交換器，而可在隨各工藝溫度(可高達(dá)25(TC)直接通向全蒸發(fā)膜。具體實(shí)施例方式將用下面的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料、其制備方法及其應(yīng)用，但不受限于實(shí)施例。實(shí)施例l.l非離子導(dǎo)電性復(fù)合材料a)120g四異丙醇鈦與140g去離子水在劇烈攪拌下攬拌直到所形成的沉淀細(xì)分散。加入100g的25%的鹽酸后攪拌到該相變清，加入280g的Alcoa,Ludwigshafen,公司的CT3000SG型的oc-氧化鋁并攪拌數(shù)天直到該聚集體溶解。接著將該懸浮液以薄層施加到金屬網(wǎng)上，并于550。C在最短時(shí)間內(nèi)硬化。b)40g四異丙醇鈦經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25°/。)膠溶所形成的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。然后再向懸浮液中加入250ml水，將其施加到多孔栽體(按實(shí)施例l.la制備)上，并于約500。C在最短時(shí)間內(nèi)硬化。實(shí)施例1.2通過(guò)其后用硅烷處理復(fù)合材料的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料將實(shí)施例l.lb的無(wú)機(jī)的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料浸入由下列成分組成的溶液中5%的Degussa硅烷285(丙基磺酸三乙氣基硅烷)、20%的軟化水，在75%乙醇中。使用前需在室溫下攪拌該溶液1小時(shí)。使清液滴落后，該復(fù)合材料可在8(TC~150'C下干燥，然后再用。實(shí)施例1.3將實(shí)施例1.1的無(wú)機(jī)的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料浸入由下列成分組成的溶液中5%的Sivento公司的Dynasilan1172、2.5%的35%鹽酸、30%乙醇和62,5%的軟化水。使用前需在室溫下攪拌該溶液約30分鐘。使清液滴落后，該復(fù)合材料可在80°C~15(TC干燥，然后再使用。實(shí)施例1.4通過(guò)添加聚電解質(zhì)的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料30g四異丙醇鈦經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25。/。)膠溶所形成的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)和5g(可高達(dá)30g)Nafior^粉末后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。接著將該懸浮液施加到按實(shí)施例l.la制備的多孔栽體上，并于約500'C在最短時(shí)間內(nèi)硬化。實(shí)施例1.550g四異丙醇鈦經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25。/o)膠溶所形成的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)和15g陽(yáng)離子聚電解質(zhì)(Stockhausen公司的Praestol2350)后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。接著將該懸浮液施加到按實(shí)施例l.la制備的多孔載體上，并于約30(TC在最短時(shí)間內(nèi)硬化。實(shí)施例1.6通過(guò)無(wú)機(jī)層處理的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料20g醇化鋁和17g醇化釩經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25。/。)膠溶所形成的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。在調(diào)節(jié)pH值到約6后將該懸浮液刮涂到按實(shí)施例l.la制備的復(fù)合材料上。由此制得帶負(fù)固定電荷的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。實(shí)施例1.720g醇化鋁或20g原硅酸四乙酯和17g高錳酸鉀經(jīng)20g水水解，并用6%過(guò)氧化氫溶液完全還原。用100g氫氧化鈉水溶液(25Q/。)部分膠溶所形成的沉淀。將該懸浮液攪拌24小時(shí)，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)后再攪拌直到全部聚集體溶解。在調(diào)節(jié)pH值到約8后將該懸浮液施加到按實(shí)施例1丄a制備的載體上并在幾秒鐘內(nèi)硬化。由此方法制得帶正固定電荷的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。實(shí)施例1.820g醇化鋁或25g醇化鉬經(jīng)20g水水解，并用100g氫氧化鈉水溶液(25%)膠溶所形成的沉淀。將該溶液攪拌直到變清。在調(diào)節(jié)pH值到約8后將該懸浮液以薄層噴灑到按實(shí)施例l丄b制備的復(fù)合材料上，并在幾秒鐘內(nèi)硬化。由此方法制得帶正固定電荷的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。實(shí)施例1.9通過(guò)其后硅氧烷層和退火處理的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料10%甲基三乙氧基硅烷、30°/。四乙基原硅氧烷(Tetraethylorthosiloxan)和10%硅溶膠(BayerAG公司的Levasil200)和50%水在酸催化下相互混合。所形成的懸浮液通過(guò)涂刷施加到實(shí)施例i丄b的栽體上，并通過(guò)在約5ocrc退火硬化。由此制得陽(yáng)離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。實(shí)施例1.10含沸石的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料10g曱基三乙氧基硅烷、30g四乙基原硅氧烷和10g三氟化鋁經(jīng)在100g乙醇中的50g水水解。然后其中加入190g沸石USY(Zeolyst公司的CBV600)。再經(jīng)攪拌直到所有聚集體溶解，然后將懸浮液涂刷到按實(shí)施例l.la制備的復(fù)合材料上，并通過(guò)在70(TC熱處理硬化。由此制得陽(yáng)離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料。實(shí)施例2.1催化反應(yīng)(酯化)作為酯化反應(yīng)催化劑，按如下制備在表面上帶有負(fù)的固定電荷的離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。80g四異丙醇鈦經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(250/。)膠溶所得的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入100g的Alcoa公司的氧化鋁和15g的Nafion117(Aldrich)后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。接著將該懸浮液施加到按實(shí)施例l.la制備的復(fù)合材料上，并于約500'C在最短時(shí)間內(nèi)硬化。該所制得的復(fù)合材料以如下方式加入反應(yīng)容器中，即使反應(yīng)溶液(呈化學(xué)計(jì)量比的醋酸和正丁醇)擠壓過(guò)該復(fù)合材料的孔。在孔中和在下游的反應(yīng)室中發(fā)生催化酯化。雖然這種反應(yīng)方式未導(dǎo)致與均相催化反應(yīng)(用對(duì)甲苯磺酸作催化刑)同樣高的時(shí)空產(chǎn)率，但其優(yōu)點(diǎn)在于該容器不會(huì)受催化劑腐蝕，并且該催化劑不必在分開(kāi)的工藝步驟中與產(chǎn)物分離。此外，該離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的活性比表面比可供使用的Nafion顆粒的活性表面更大，這與已知的非均相催化酯化相比可提高時(shí)空產(chǎn)率。實(shí)施例2.2燃料電池20g乙醇鋁和17g氯化釩經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25。/o)膠溶所得的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)后經(jīng)攪拌直到所有聚集體溶解。經(jīng)將pH值調(diào)節(jié)到約6后將該懸浮液施加到多孔栽體上，并于約500。C下在數(shù)秒鐘內(nèi)硬化。然后將該懸浮液以非常薄的層施加到按實(shí)施例l.la制備的多孔膜上。經(jīng)在45(TC下退火后制得可用于PEM燃料電池的質(zhì)子導(dǎo)電性膜。該導(dǎo)電膜和市售的膜(Aldrich公司的Nafion117)在不同溫度和施加2.0伏電壓下的質(zhì)子導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)得出總結(jié)下表中的結(jié)果。22<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>實(shí)施例2.3電滲析在處理與有機(jī)溶劑呈混合物存在的酸或堿時(shí)，由有機(jī)聚合物制成的電滲析膜是不適用的。在此情況下，更適用的膜按如下方式制備。80g四異丙醇鈦經(jīng)20g水水解，并用120g硝酸(25。/o)膠溶所得的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入60g的Degussa公司的二氧化鈦P25和10gNafion117(Aldrich)后經(jīng)攪拌直到聚集體溶解。用如此制得的陽(yáng)離子交換膜可借助于電滲析處理含大量增塑劑或溶劑的物流。通過(guò)使用該膜，實(shí)現(xiàn)了該含氫氣化鈉的廢水的處理，該廢水含有大量的長(zhǎng)鏈醇，該長(zhǎng)鏈醇通過(guò)強(qiáng)膨脹作用破壞有機(jī)聚合物膜。實(shí)施例2.4全蒸發(fā)因?yàn)殡x子導(dǎo)電層同時(shí)也是非常親水的，所以離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料可非常好地用于通過(guò)全蒸發(fā)的物質(zhì)分離中。為此，利用按如下方式制備的膜。20g醇化鋁和25g乙酰丙酮鉬(Lancaster)經(jīng)20g水水解，并用100g氬氧化鈉水溶液(25%)膠溶所得的沉淀。將該溶液攪拌直到變清，并在加入40g的Degussa公司的二氧化鈦(P25)后經(jīng)攪拌直到所有聚集體溶解。經(jīng)將pH值調(diào)節(jié)到約8后將該懸浮液施加到按實(shí)施例l.la制備的多孔栽體上，并于50(TC在最短時(shí)間內(nèi)硬化。用該膜可對(duì)由80%乙醇和20%水組成的混合物脫水。通過(guò)膜的流量為約lOSOgn^h'1,在透過(guò)液中的乙醇含量為約2%~3%。滯留物的溫度為115'C。滲透壓為25毫巴。權(quán)利要求1.一種基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性載體的物質(zhì)滲透性復(fù)合材料，該復(fù)合材料在載體的至少一面上或在載體內(nèi)含至少一種無(wú)機(jī)組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3～7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物，其特征在于，該復(fù)合材料具有離子導(dǎo)電特性。2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料在-4(TC~300'C溫度是離子導(dǎo)電的。3.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料在-IO'C~200"C溫度是離子導(dǎo)電的。4.權(quán)利要求1~3至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料含至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料。5.權(quán)利要求14至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料含至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料作為該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的混合物。6.權(quán)利要求1~5至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料中存在的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面覆蓋著由無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料構(gòu)成的層。7.權(quán)利要求6的復(fù)合材料，其特征在于，所述層厚度為0.0001~1,。8.權(quán)利要求6的復(fù)合材料，其特征在于，所述層厚度為0.001~0,05|iim。9.權(quán)利要求4的復(fù)合材料，其特征在于，至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料存在于該復(fù)合材料的粒間間隙中。10.權(quán)利要求9的復(fù)合材料，其特征在于，至少一種具有離子導(dǎo)電特性的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)材料充滿該復(fù)合材料的間隙。11.權(quán)利要求1~IO至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，具有離子導(dǎo)電特性的材料含有選自磺酸基、膦酸基、羧酸基、四有機(jī)基銨基、四有機(jī)基轔基的離子基團(tuán)或這些基團(tuán)的混合物。12.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其特征在于，所述離子基團(tuán)是呈化學(xué)和/或物理連接在無(wú)機(jī)顆粒上的有機(jī)化合物。13.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其特征在于，所述離子基團(tuán)經(jīng)芳基鏈和/或烷基鏈與存在于復(fù)合材料中的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面相連接。14.權(quán)利要求1~13至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，在復(fù)合材料中存在至少一種聚合物作為離子導(dǎo)電性材料。15.權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其特征在于，所迷聚合物是磺化的聚四氟乙烯、磺化的聚偏-l，l-二氟乙烯、氨解的聚四氟乙烯、氨解的聚偏-l,l-二氟乙烯、磺化的聚砜、氨解的聚砜、磺化的聚醚酰亞胺、氨解的聚醚酰亞胺或這些聚合物的混合物。16.權(quán)利要求1~IO至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，存在至少一種選自Al、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn至少一種元素或者這些元素的混合物的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、錫酸鹽、高鉛酸鹽、鉻酸鹽、鴒酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽、鋁硅酸鹽和鋁酸鹽的化合物或這些化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。17.權(quán)利要求16的復(fù)合材料，其特征在于，存在至少一種選自Al、K、Na、Ti、Fe、Zr、Y、Va、W、Mo、Ca、Mg、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或Zn至少一種元素或者這些元素的混合物的氧化物、磷酸鹽、磷化物、膦酸鹽、疏酸鹽、磺酸鹽、釩酸鹽、錫酸鹽、高鉛酸鹽、鉻酸鹽、鵠酸鹽、鉬酸鹽、錳酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽、鋁硅酸鹽和鋁酸鹽的部分水解的化合物或這些化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。18.權(quán)利要求16或17至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，存在至少一種帶部分不可水解的基團(tuán)的至少一種元素Zr、Si、Ti、Al、Y或釩或這些元素的混合物的無(wú)定形和/或結(jié)晶化合物或這些化合物的混合物作為無(wú)機(jī)離子導(dǎo)電性材料。19.權(quán)利要求1~18至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，所述離子導(dǎo)電性復(fù)合材料是撓性的。20.權(quán)利要求1~19至少之一的復(fù)合材料，其特征在于，所述離子導(dǎo)電性復(fù)合材料可彎曲直到lmm的最小半徑。21.—種用于制備基于至少一種有通孔的物質(zhì)滲透性栽體的復(fù)合材料的方法，該復(fù)合材料在栽體的至少一面上或在栽體內(nèi)含至少一種無(wú)沖幾組分，該無(wú)機(jī)組分主要含至少一種來(lái)自至少一種第3~7主族元素的金屬、半金屬或混合金屬的化合物，其特征在于，制備具有離子導(dǎo)電特性的復(fù)合材料。22.權(quán)利要求21的方法，其特征在于，所述離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料通過(guò)用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用經(jīng)進(jìn)一步處理后而具23.權(quán)利要求21或22至少之一的方法，其特征在于，所迷離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料通過(guò)用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理孔寬度為0.001~5pm且不具有離子導(dǎo)電性的復(fù)合材料制得。24.權(quán)利要求21~23至少之一的方法，其特征在于，用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理復(fù)合材料通過(guò)浸漬、浸入、涂刷、輥涂、刮涂、噴涂或其它涂覆4支術(shù)進(jìn)行。25.權(quán)利要求21~24至少之一的方法，其特征在于，所述復(fù)合材料在經(jīng)用至少一種離子導(dǎo)電性材料或用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料處理后經(jīng)熱處理。26.權(quán)利要求25的方法，其特征在于，所迷熱處理在100~700°C溫度進(jìn)行。27.權(quán)利要求21~26至少之一的方法，其特征在于，所迷離子導(dǎo)電性材料或在經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料以溶劑含量為1~99%的溶液形式施加。28.權(quán)利要求21~27至少之一的方法，其特征在于，使用具有至少一種離子成分的聚有機(jī)硅氧烷作為用于制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料。29.權(quán)利要求28的方法，其特征在于，所述聚有機(jī)硅氣烷特別包含聚烷基硅氧烷和/或聚芳基硅氧烷和/或其它成分。30.權(quán)利要求21~29至少之一的方法，其特征在于，使用布朗斯臺(tái)德酸或布朗斯臺(tái)德堿用作制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料。31.權(quán)利要求21~29至少之一的方法，其特征在于，使用至少一種含酸性基團(tuán)和/或堿性基團(tuán)的三烷氧基硅烷溶液或三烷氧基硅烷懸浮液作為用于制備離子導(dǎo)電性復(fù)合材料的材料。32.權(quán)利要求31的方法，其特征在于，所述至少一種酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)是季銨基、轔基、烷基磺酸基、羧酸基或磷酸基。33.權(quán)利要求31或32的方法，其特征在于，用于處理復(fù)合材料的溶液或懸浮液除含三烷氧基硅烷外還含酸性或堿性化合物和水。34.權(quán)利要求31~33至少之一的方法，其特征在于，所述酸性或堿性化合物包括布朗斯臺(tái)德酸或路易斯酸或者布朗斯臺(tái)德堿或路易斯城。35.權(quán)利要求21的方法，其特征在于，所述離子導(dǎo)電性復(fù)合材料通過(guò)在制備該復(fù)合材料時(shí)使用至少一種離子導(dǎo)電性材料或通過(guò)使用至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料而制得。36.權(quán)利要求35的方法，其特征在于，所述復(fù)合材料通過(guò)在制備該復(fù)合材料時(shí)使用至少一種經(jīng)聚合物連接的布朗斯臺(tái)德酸或布朗斯臺(tái)德、石咸而制4尋。37.權(quán)利要求35或36至少之一的方法，其特征在于，所述離子導(dǎo)電性復(fù)合材料通過(guò)使用至少一種包含帶固定電荷的聚合物顆?；蚓垭娊赓|(zhì)溶液而制得。38.權(quán)利要求37的方法，其特征在于，該帶固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)低于500'C。39.權(quán)利要求37或38至少之一的方法，其特征在于，該帶固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)包括磺化的聚四氟乙烯、磺化的聚偏-l,l-二氟乙烯、氨解的聚四氟乙烯、氨解的聚偏-l，l-二氟乙烯、磺化的聚砜、氨解的聚砜、磺化的聚醚酰亞胺、氨解的聚醚酰亞胺或其混合物。40.權(quán)利要求37~39至少之一的方法，其特征在于，所用溶膠中的帶固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)的含量為0.001%~50.0%。41.權(quán)利要求40的方法，其特征在于，所用溶膠中的帶固定電荷的聚合物或聚電解質(zhì)的含量為0.01%~25%。42.權(quán)利要求37~41至少之一的方法，其特征在于，所述聚合物在處理時(shí)可發(fā)生化學(xué)和物理或者化學(xué)或物理上的變化。43.權(quán)利要求35~42至少之一的方法，其特征在于，所迷離子導(dǎo)電性復(fù)合材料通過(guò)在制備該復(fù)合材料時(shí)使用含至少一種離子導(dǎo)電性材料或至少一種經(jīng)進(jìn)一步處理后具有離子導(dǎo)電特性的材料的溶膠而制得。44.權(quán)利要求43的方法，其特征在于，在溶膠中加入導(dǎo)致在復(fù)合材料所含的顆粒的內(nèi)表面和/或外表面上形成無(wú)機(jī)的離子導(dǎo)電層的材料。45.權(quán)利要求43或44至少之一的方法，其特征在于，所迷溶膠通過(guò)用液體、氣體和/或固體水解至少一種金屬化合物、至少一種半金屬化合物或至少一種混合金屬化合物或這些化合物的組合而制得。46.權(quán)利要求45的方法，其特征在于，作為用于水解的液體、氣體和/或固體使用水、水蒸汽、冰、醇或酸或這些化合物的組合。47.權(quán)利要求45或46至少之一的方法，其特征在于，水解前將待水解的化合物加到醇和/或酸中。48.權(quán)利要求45~47至少之一的方法，其特征在于，水解至少一種金屬或半金屬的硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽或醇化物。49.權(quán)利要求48的方法，其特征在于，所述硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽或醇化物是元素Ti、Zr、V、Mn、W、Mo、Cr、Al、Si、Sn和/或Y的化合物。50.;K利要求43~49至少之一的方法，其特征在于，在用于制備復(fù)合材料的溶膠中加入至少一種可溶于水和/或醇中的酸或堿。51.權(quán)利要求50的方法，其特征在于，加入元素Li、Na、Mg、K、Ca、Ba、V、Y、Zn、Ti、Cr、W、Mo、Zr、Mn、Al、Si、P或S的酸或減。52.權(quán)利要求43~51至少之一的方法，其特征在于，所述溶膠包含通過(guò)改變相應(yīng)元素的氧化價(jià)而產(chǎn)生的非化學(xué)計(jì)量的金屬氧化物、半金屬氧化物或非金屬氧化物或氫氧化物。53.權(quán)利要求52的方法，其特征在于，氧化價(jià)的改變通過(guò)與有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物的反應(yīng)或通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。54.權(quán)利要求52或53至少之一的方法，其特征在于，氧化價(jià)的改變通過(guò)與醇、醛、糖、醚、烯烴、過(guò)氧化物或金屬鹽反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。55.權(quán)利要求52~54至少之一的方法，其特征在于，元素Cr、Mn、V、Ti、Sn、Fe、Mo、W或Pb的化合物改變氧化價(jià)。56.權(quán)利要求43~55至少之一的方法，其特征在于，向溶膠中加入導(dǎo)致形成無(wú)機(jī)的離子導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。57.權(quán)利要求56的方法，其特征在于，向溶膠中加入沸石顆粒和/或P-鋁硅酸鹽顆粒。58.權(quán)利要求56或57至少之一的方法，其特征在于，待水解的化合物除含可水解基團(tuán)外還含不可水解的基團(tuán)。59.權(quán)利要求56~58至少之一的方法，其特征在于，待水解的化合物是硅的烷基三烷氧基化合物或二烷基二烷氧基化合物或三烷基烷氧基化合物。60.權(quán)利要求1-20至少之一的復(fù)合材料在酸性或堿性催化反應(yīng)中作為催化劑的用途。61.權(quán)利要求1~20至少之一的復(fù)合材料在燃料電池中作為膜的用途。62.權(quán)利要求1~20至少之一的復(fù)合材料在電滲析、膜電解或電解中作為膜的用途。63.權(quán)利要求1-20至少之一的復(fù)合材料作為全蒸發(fā)膜的用途。64.權(quán)利要求1~20至少之一的復(fù)合材料作為蒸氣滲透膜的用途。全文摘要本發(fā)明涉及離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料，制備離子導(dǎo)電型物質(zhì)滲透性復(fù)合材料的方法和這種復(fù)合材料在各種過(guò)程中的應(yīng)用。各種化學(xué)或物理過(guò)程如電解、電滲析均使用膜或離子導(dǎo)電性材料。常使用基于聚合物的膜。這些聚合物是相對(duì)不耐受溶劑和高溫的。因此，本發(fā)明的目的是提供離子導(dǎo)電性復(fù)合材料。本發(fā)明的復(fù)合材料由無(wú)機(jī)組分或至少主要由無(wú)機(jī)組分構(gòu)成，其特征是對(duì)酸和高度具有高的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明，在制備期間向物質(zhì)滲透性復(fù)合材料中加入離子導(dǎo)電性材料或經(jīng)進(jìn)一步處理后變成離子導(dǎo)電性的材料或用這類材料處理制成的復(fù)合材料。文檔編號(hào)C08J5/22GK101422703SQ200710307798公開(kāi)日2009年5月6日申請(qǐng)日期2007年10月30日優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日發(fā)明者B·彭思,C·海英,G·霍佩爾申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限責(zé)任公司