[发明专利]一种高温质子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、石英基板修饰：将石英基板进行亲水处理，再用硅烷化的引发剂进行修饰，得到修饰有引发剂的石英基板，所述硅烷化的引发剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷和2-溴异丁酰溴反应制备得到，结构式为

步骤二、纳米SiO₂负载：将修饰有引发剂的石英基板置于真空溅射镀膜仪的底盘上，采用SiO₂陶瓷作为靶材，氩气氛中溅镀，靶材与底盘的垂直距离为10～12cm，溅镀功率80～100W，溅镀时间5～15s；

步骤三、反应液的配制：在极性有机溶剂中加入PAMPS单体，搅拌溶解，再依次加入交联剂、催化剂和配位剂，充氮除氧，搅拌，得反应液，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，所述配位剂为2-(3-吡啶基)苯并咪唑；

步骤四、高温质子交换膜的制备：将步骤三配制的反应液通过浇铸或旋涂的方式在石英基板表面成膜，充氮除氧，氮气氛中70℃油浴反应，反应结束后，取出并清洗石英基板，硫酸溶液中将膜揭掉，去离子水冲洗，真空干燥即得高温质子交换膜。

2.如权利要求1所述的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤二中所用SiO₂陶瓷靶材为高纯高致密二氧化硅，纯度大于99.99％。

3.如权利要求1所述的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤三中所述极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、丙酮或丁酮中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤三中所述交联剂的用量为PAMPS单体质量的1％～4％。

5.如权利要求1所述的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤三中所述催化剂为溴化亚铜或氯化亚铜，用量为PAMPS单体质量的5％～10％。

6.如权利要求1所述的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤三中所述配位剂的用量为PAMPS单体质量的5％～10％。

7.如权利要求1～6任一项所述的高温质子交换膜的制备方法制得的高温质子交换膜。

8.如权利要求7所述的高温质子交换膜在燃料电池中的应用。