[发明专利]基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法

权利要求书

1.一种基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

(1)向1000mL的具塞试剂瓶加入500mL的二甲基亚砜，1.5～5g凯夫拉纤维，0.9～3g氢氧化钾，搅拌5～9天形成浓度为3～10g/L的凯夫拉纤维均相溶液；

(2)在20～35℃下，在表面皿中加入10mL浓度为3～10g/L的凯夫拉纤维均相溶液；

(3)将15mL的CdTe纳米晶水溶液喷洒在步骤(2)中凯夫拉纤维均相溶液表面，喷雾的速度为0.079～0.143mL/s；

(4)将步骤(3)中的溶液静置3～5天；期间，每12h利用喷雾技术更换CdTe纳米晶水溶液；

(5)将步骤(4)中所得的Kevlar/CdTe凝胶在-30℃至-65℃下冷冻干燥12～24h，形成Kevlar/CdTe复合膜，CdTe与Kevlar的质量比例为1:(2.3～7.7)；

(6)在20～35℃下，将Kevlar/CdTe复合膜浸泡在装有质量分数为60～100％磷酸水溶液的具塞容器中48h，得到Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜，磷酸掺杂的质量比例为9.6％～30.8％。

2.根据权利要求1所述的基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法，其特征在于，步骤(3)中，CdTe纳米晶的Cd/Te原子比为5：1，CdTe纳米晶水溶液的浓度为0.879g/L。

3.根据权利要求1所述的基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法，其特征在于，步骤(5)中，Kevlar/CdTe复合膜的厚度为0.095mm～0.209mm。

4.根据权利要求1所述的基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法，其特征在于，步骤(6)中，Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜的厚度为0.080mm～0.201mm。