[发明专利]一种掺Pt复合质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述掺Pt复合质子交换膜由多孔PTFE膜的一个表面溅射一层均匀分散的Pt颗粒，然后置于树脂溶液中真空浸渍并干燥得到。

2.根据权利要求1所述的掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述多孔PTFE膜厚度为3～5μm，孔径0.2～0.7μm，孔隙率60～90％。

3.根据权利要求1所述的掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述Pt颗粒在PTFE膜表面呈颗粒状均匀分布，颗粒大小为2～3nm。

4.根据权利要求1所述的掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述树脂溶液为含树脂和表面活性剂的溶液，其中树脂的浓度为3～20wt％，表面活性剂的浓度为3～20wt％。

5.根据权利要求4所述的掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述树脂选自Nafion树脂，Aquivion树脂，Aciplex树脂，Dow树脂中的一种或多种；所述表面活性剂为曲拉通X-100。

6.根据权利要求1所述的掺Pt复合质子交换膜，其特征在于：所述掺Pt复合质子交换膜厚度为10～15μm，Pt载量3～5μg/cm²。

7.一种权利要求1-6任一项所述的掺Pt复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将多孔PTFE膜固定在框架上，然后将框架置于磁控溅射装置内，在多孔PTFE膜表面溅射一层均匀分散的Pt颗粒；

2)将框架置于真空箱内，真空箱内放置有树脂溶液，对真空箱内抽真空，待真空箱内真空度降至-0.06～-0.09Mpa，然后移动框架使固定在框架上的PTFE膜浸没于树脂溶液中进行浸渍，浸渍完成后取出PTFE膜，室温下自然晾干，然后热处理；

3)根据需要将热处理得到的PTFE膜重复步骤2)，得到不同厚度的掺Pt复合质子交换膜。

8.根据权利要求7所述的掺Pt复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤1)在多孔PTFE膜表面溅射一层均匀分散的Pt颗粒的工艺条件为：磁控溅射装置内抽真空至压强为5×10^-4Pa以下后，通入氩气，控制氩气气压为6Pa，直流电源功率为40W，溅射时间为5～10s。

9.根据权利要求7所述的掺Pt复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤2)所述浸渍时间为1～3min。

10.根据权利要求7所述的掺Pt复合质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤2)所述热处理工艺条件为：140～260℃加热180～240s。