[发明专利]一种高强度质子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备两片聚四氟乙烯微孔基片：包括将经混合醇溶液溶胀后的两片聚四氟乙烯膜分别采用相同尺寸的制膜框绷紧在平整的平面上，之后按浓度从低到高的顺序依次浸渍到不同浓度梯度的Nafion溶液中；

（2）制备支撑骨架：将绷紧在制膜框上的两片聚四氟乙烯微孔基片的贴合在一起并排除两张基片之间的气泡，之后采用与制膜框相配合的外边条将上下两侧的制膜框固定在一起；

（3）制备质子交换膜：在基片的两侧涂覆相同厚度的全氟磺酸树脂，烘干后拆卸外边条和制膜框。

2.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所制备的两片聚四氟乙烯微孔基片为同步操作。

3.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所采用的Nafion溶液的质量分数为1~3%和3~5%，通过采用去离子水、正丙醇或去离子水和正丙醇混合液对市售的Nafion溶液进行稀释制备获得。

4.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的浸渍过程为将Nafion溶液倒入底面平整的容器中，将所述聚四氟乙烯膜的膜面朝下放入溶液中，之后在所述聚四氟乙烯膜的膜面上方与所述制膜框所围成的区域中倒入相同溶度的Nafion溶液；所述的聚四氟乙烯膜在Nafion溶液中浸渍的时间为15-30min，浸渍结束后取出制膜框沥干溶液。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述的制膜框为矩形。

6.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的外边条的高度是所述制膜框高度的两倍，所述的外边条通过螺纹连接件与所述的制膜框相连，在所述外边条和所述制膜框相一致的位置上设有螺孔。

7.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所涂覆的全氟磺酸树脂两侧的厚度相等，小于或等于所述制膜框的高度。

8.根据权利要求1所述的一种高强度质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述的涂覆方法包括刷涂法、手工喷涂法、超声喷涂法。

9.一种高强度质子交换膜，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备，包括位于中间贴合在一起的双层聚四氟乙烯微孔基片所组成的支撑架。