[发明专利]基于三组分层层自组装技术制备高温质子交换膜的方法

权利要求书

1.一种基于三组分层层自组装技术制备高温质子交换膜的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

（1）将0.3g的碳纳米管CNTs加入到30mL的CdTe纳米晶水溶液中，磁力搅拌2小时，配制成质量分数为3wt%的CNTs-CdTe水溶液；

（2）用食人鱼piranha溶液：质量分数为98wt%H₂SO₄水溶液：质量分数为30wt%H₂O₂水溶液的质量比为7：3，处理过的表面带负电的玻璃片浸入质量分数为1-5wt%的聚氨酯PU水溶液中，浸泡6-10分钟；

（3）取出玻璃片，在去离子水中浸泡20秒后，取出吹至表面无水，浸泡在步骤（1）制备的质量分数为3wt%的CNTs-CdTe水溶液中6-10分钟；

（4）取出玻璃片，在去离子水中浸泡20秒后，取出吹至表面无水，浸泡在质量分数为1-5wt%的壳聚糖CS水溶液中6-10分钟；

（5）重复步骤（3），完成一次组装，记为(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)₁自组装膜；

（6）步骤（2）-（5）的过程完成100-150次，即制备(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150自组装膜；

（7）将载有(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150自组装膜的玻璃片浸泡在质量分数为0.5wt%氢氟酸溶液中10分钟，取出(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150自组装膜；

（8）于25℃，将(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150自组装膜浸泡在装有质量分数为30-60wt%的磷酸PA水溶液的密闭容器中20-30小时，制备磷酸掺杂的(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150/PA高温质子交换膜；

步骤（8）中，(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150/PA高温质子交换膜的厚度为0.0050-0.0080厘米，磷酸掺杂的质量比例为110%~185%。

2.根据权利要求1所述的基于三组分层层自组装技术制备高温质子交换膜的方法，其特征在于，CdTe纳米晶的Cd/Te原子比为5：1，CdTe纳米晶水溶液的浓度为0.879g/L。

3.根据权利要求1所述的基于三组分层层自组装技术制备高温质子交换膜的方法，其特征在于，步骤（7）中，(CS/CNTs-CdTe/PU/CNTs-CdTe)_100-150自组装膜的厚度为0.0043-0.0068厘米。