[发明专利]Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法和应用

权利要求书

1.一种Nafion/两性离子微囊杂化膜，其特征在于它以Nafion为高分子材料，以两性离子微囊杂化而成。

2.一种如权利要求1所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法，其特征在于制膜步骤如下：将两性离子高分子微囊在氮氮二甲基乙酰胺中超声分散，然后加入Nafion高分子，搅拌得到铸膜液，铸膜液中微囊的量为高分子质量的5-30%，将铸膜液流延成膜，经双氧水和硫酸进行后处理得到Nafion/两性离子微囊杂化膜。

3.一种如权利要求2所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法，其特征在于后处理步骤为先对膜进行热处理，然后依次进行如下处理：80℃下在3 wt%双氧水中处理1 h，在80℃水中处理1 h；80℃下在1 M硫酸中处理1 h；80℃水中处理1h；室温下用水洗至中性后真空干燥得到Nafion/两性离子微囊杂化膜。

4.一种如权利要求2或3所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法，其特征在于：所述两性离子微囊是以双键修饰的二氧化硅微球、偶氮二异丁腈、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、甲基丙烯酸以及乙二醇二甲基丙烯酸酯为原料，合成二氧化硅/两性离子高分子核壳结构的微球，然后用HF酸刻蚀掉二氧化硅核后得到的。

5.一种如权利要求4所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法，其特征在于甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱:乙二醇二甲基丙烯酸酯:甲基丙烯酸的质量比为4:4:1-1:1:1，偶氮二异丁腈为乙二醇二甲基丙烯酸酯单体质量的3-6%，双键修饰的二氧化硅微球与偶氮二异丁腈的质量比为5-10。

6.一种如权利要求5所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜的制备方法，其特征在于双键修饰的二氧化硅微球是通过如下步骤制备的：将氨水、正硅酸乙酯、水及乙醇以1:2:4:40-9:7:10:100的体积比混合搅拌，然后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯并搅拌，其中乙醇与3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯的体积比为100：1-200：1，离心洗涤后真空干燥得到双键修饰的二氧化硅微球。

7.如权利要求1所述的Nafion/两性离子微囊杂化膜用作燃料电池质子交换膜的用途。