[发明专利]氧化石墨烯-聚合物杂化质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯—聚合物杂化质子交换膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将氧化石墨烯分散于水和有机溶剂的混合溶剂中，且用铝箔纸密封，再放置于15~65 ℃温度下，蒸发时间为0.5h~2400 h，随后将铝箔取下，得到吸附于铝箔表面上的多孔氧化石墨烯层；

（2）然后，将聚合物溶液倾倒于上述吸附有氧化石墨烯的铝箔上，在压力为0.95~0.7 atm负压下，静置1-120 min；

（3）再于烘箱中经缓慢升温以除去溶剂，再抽真空保持12~36 h；将铝箔取出，用酸将铝箔溶解，再经双氧水溶液和酸浸泡，便得到氧化石墨烯—聚合物杂化质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的氧化石墨烯分散于水和有机溶剂的混合溶剂中，氧化石墨烯的浓度为0.01~10 mg/ml。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的水和有机溶剂的混合溶剂中，有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、丙酮中的一种或几种的混合物；

水的含量为10v/v%~100v/v%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的聚合物溶液为全氟磺酸树脂、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯并咪唑或磺化聚酰亚胺的均相溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的缓慢升温的升温速率小于0.5 ℃/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的用酸将铝箔溶解，酸是浓度为0.001~4 mol/L的盐酸、硫酸或硝酸的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的经双氧水溶液和酸浸泡，双氧水的浓度为2~10 wt%，酸为1~4 mol/L的盐酸、硫酸或磷酸的一种或几种的混合物。

8.一种由权利要求1-7之一方法所制备得到的氧化石墨烯—聚合物杂化质子交换膜，其中无机粒子氧化石墨烯的引入，并没有改变原质子交换膜无色透明的性状。