[发明专利]NafionTM

摘要

本发明属于膜技术领域，具体为一种NafionTM修饰的二维层状材料纳米片‑聚合物杂化质子交换膜及其制备方法。本发明首先利用通过聚合物NafionTM协助水相超声剥离二维层状材料粉末，得到有NafionTM修饰的二维层状材料纳米片层；然后将所得到的二维层状材料纳米片层与聚合物溶液共混，制备得到杂化质子交换膜。有NafionTM非共价键修饰的纳米片层，在质子交换膜中分散性良好，甲醇渗透率相较于商品化Nafion117膜有一个数量级的降低，同时其质子传导率与商品化Nafion117膜相当。本发明方法操作简便，环境友好，易于批量化、规模化生产，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。

主权项

一种Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片‑聚合物杂化质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将0.01~50 g二维层状材料粉末以及0.1~50 mL市售Nafion^TM聚合物溶液分散在200~500 mL水中，超声5~50 h；超声后的水溶液通过3000~50000 rpm离心10~60 min，收集上清液，得到Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片层水相分散液；将上述纳米片层分散液冷冻干燥，得到Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片；（2）Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片‑聚合物杂化质子交换膜的制备：将上述制备的Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片加入聚合物溶液中，超声0.5~24 h，得到分散液，静置5~240 min；然后倒入模具，缓慢升温至80 ~ 200℃，干燥，除去溶剂后成膜；将膜从模具中取出，先后用双氧水溶液和酸浸泡，得到Nafion^TM修饰的二维层状材料纳米片‑聚合物杂化质子交换膜。