[发明专利]一种燃料电池用串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion质子交换膜的制备方法

权利要求书

1.燃料电池用串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion质子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)芳纶纳米纤维的制备

将芳纶原液，二甲基乙酰胺溶剂和四丁基氯化铵按照一定的比例配制并搅拌均匀，并通过静电纺丝技术制备厚度为80μm的树枝状芳纶纳米纤维复合膜；所述的芳纶乳液的浓度为15wt％-30wt％；所述的芳纶乳液、二甲基乙酰胺溶剂的体积之比为4∶1-6∶1。

(2)串珠结构ZIF-67/芳纶纳米纤维复合膜的制备

将上述步骤(1)纺制的树枝状芳纶纳米纤维浸润在钴盐溶液中，之后再与2-甲基咪唑溶液混合浸泡进行ZIF-67的有序生长，最后对复合膜反复洗涤、干燥。

(3)串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion复合膜的制备

将上述制得的串珠结构ZIF-67/芳纶纳米纤维/复合膜通过溶液浇铸的方法包覆在Nafion溶液中，之后在25～60℃下干燥6～12h，在90～120℃下热处理4～10h，得到具有串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion复合膜。

2.根据权利要求1所述的串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion复合膜的制备方法，其特征在于：上述步骤(2)中钴盐包括氯化钴(CoCl₂)、硝酸钴(Co(NO₃)₂)等中的一种，溶液溶剂为蒸馏水、甲醇等中的一种，所使用的钴盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1∶20～1∶70。

3.根据权利要求1所述的串珠结构MOF/芳纶纳米纤维改性Nafion复合膜的制备方法，其特征在于：芳纶纳米纤维与ZIF-67形成了一种特殊串珠结构。