[发明专利]一种复合质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括：

将硫化氧化锆包覆的碳纳米管制成分散液，将所述分散液与壳聚糖的酸性溶液混合和烘干得到干膜，对所述干膜进行碱洗后水洗至中性，在交联剂的作用下得到所述复合质子交换膜；所述硫化氧化锆包覆碳纳米管和所述壳聚糖的质量比为0.1~10：100；

所述分散液由以下方法制成：将每1g的碳纳米管加入到每50~100ml的酸溶液中混合，在20~120℃的温度下处理1~8h后，进行过滤、水洗至中性和干燥，得到酸氧化碳纳米管，将所述酸氧化碳纳米管和氧氯化锆溶液混合后加入沉淀剂调节pH值为9~10，搅拌10~30h后在60~100℃的温度下干燥，得到初始样品，将所述初始样品和硫化剂混合后搅拌30~90min，进行水洗和在60~100℃的温度下干燥后，在550~620℃的温度下煅烧1~3h，得到所述硫化氧化锆包覆的碳纳米管；将所述硫化氧化锆包覆的碳纳米管加入到醇中后，进行搅拌和超声分散；所述沉淀剂选自氨水。

2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述硫化剂选自H₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、SO₃和CS₂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，将所述分散液加入到所述壳聚糖的酸性溶液，进行超声搅拌后加入铸膜槽内，在30~50℃的温度进行干燥得到所述干膜。

4.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的酸性溶液是将壳聚糖以1~3wt%溶于1~3vol%的醋酸的水溶液。

5.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自硫酸；

所述交联剂的浓度为0.5~2mol/L。

6.一种复合质子交换膜，其特征在于，根据权利要求1~5任一项所述的复合质子交换膜的制备方法制得。