[发明专利]掺杂Nafion的细菌纤维素质子交换膜及制备和应用

摘要

本发明涉及一种掺杂Nafion的细菌纤维素质子交换膜及制备和应用，包括：（1）将细菌纤维素膜经碱煮和洗涤等处理除去残余发酵培养基和细菌细胞，得到凝胶状的细菌纤维素膜；（2）将上述凝胶状的细菌纤维素经液氮或-80°C预冻后放入冷冻干燥机中冻干，得到冻干的细菌纤维素膜；（3）将上述冻干的细菌纤维素膜置于Nafion溶液中，充分浸泡过夜，然后干燥成膜，最后烘干韧化，即可。本发明的制备工艺方便可行，成本低廉，环境污染小；本发明得到的掺杂Nafion细菌纤维素复合膜具有较高的质子传导率、良好的热稳定性、较低的甲醇渗透率，适合用于甲醇、乙醇等为燃料的液体燃料电池复合膜。

主权项

一种掺杂Nafion的细菌纤维素质子交换膜，其特征在于：所述的质子交换膜的制备方法，包括：（1）将细菌纤维素膜用去离子水冲洗，然后于70‑100℃下置于质量浓度0.1‑5%的碱性溶液中处理0.5‑4h，直至细菌纤维素膜变成白色半透明，再用质量浓度0.1‑3%的酸性溶液和去离子水清洗或单独用去离子水清洗，然后于去离子水中煮沸0.5‑2h，再用去离子水冲洗至细菌纤维素膜表面pH值为中性为止，得到凝胶状的细菌纤维素膜；（2）将上述凝胶状的细菌纤维素膜放置于疏水表面容器中，加入去离子水，经液氮或‑80°C预冻后放入冷冻干燥机中冻干，得到冻干的细菌纤维素膜；（3）将上述冻干的细菌纤维素膜置于质量浓度0.1‑20%的Nafion溶液中，充分浸泡过夜直至冻干的细菌纤维素膜变成透明的凝胶，然后在疏水表面容器中干燥成膜，最后烘干韧化，即可。