[发明专利]一种PolyMOF纳米片、制备方法、其制备的膜及应用

权利要求书

1.一种PolyMOF纳米片，其特征在于，所述纳米片中的有机骨架为CuTCPP金属有机骨架，聚合物链为富含羧酸基团的低聚物。

2.如权利要求1所述的PolyMOF纳米片，其特征在于，所述纳米片中的聚合物链为聚丙烯酸、聚谷氨酸中的一种。

3.如权利要求1所述的PolyMOF纳米片，其特征在于，所述纳米片呈二维片状结构，厚度4-5 nm，横向尺寸3-5 μm。

4.权利要求1的PolyMOF纳米片的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1：将硝酸铜三水合物、富含羧酸基团的低聚物和吡嗪溶于N,N-二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中，搅拌20-40 min，使得硝酸铜和富含羧酸基团的低聚物预组装，硝酸铜在富含羧酸基团的低聚物侧链上成核；

S2：将四（4-羧基苯基）卟啉溶于N,N-二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中，将该溶液缓慢滴加到步骤S1的溶液中；

S3：将步骤S2的溶液进行水热反应得到PolyMOF纳米片。

5.如权利要求4所述的PolyMOF纳米片的制备方法，其特征在于，硝酸铜三水合物：富含羧酸基团的低聚物中羧酸基团：吡嗪：四（4-羧基苯基）卟啉的物质的量比为7.5：1：5：2.5；步骤S1以及S2的溶液中，N,N-二甲基甲酰胺与乙醇的摩尔比为3：1；步骤S1中，混合溶液中硝酸铜三水合物的浓度为1-1.6 mmol/L。

6.如权利要求5所述的PolyMOF纳米片的制备方法，其特征在于，所述富含羧酸基团的低聚物为聚丙烯酸或聚谷氨酸。

7.如权利要求4所述的PolyMOF纳米片的制备方法，其特征在于，水热反应的温度为80℃，反应时间为3-5 h。

8.一种燃料电池质子交换膜，其特征在于，所述膜是通过将权利要求1-3任一所述的PolyMOF纳米片制成分散液后成膜所得。

9.如权利要求8所述的燃料电池质子交换膜，其特征在于，所述分散液的浓度为0.1-5g/L。

10.权利要求8所述燃料电池质子交换膜在燃料电池中的应用。