[发明专利]一种微孔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微孔膜，其特征在于，包括聚四氟纤维膜本体和负载有铂族金属的纳米氧化物微粒；

所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒均匀分布于所述聚四氟乙烯纤维膜本体的孔隙中。

2.根据权利要求1所述的微孔膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯纤维的直径为50-500nm，平均孔径为100-400nm；所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒的粒径在100nm以下。

3.根据权利要求1所述的微孔膜，其特征在于，所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒为亲水性微粒；所述纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的微孔膜，其特征在于，所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒中铂族金属的负载量为1-50wt％；所述聚四氟纤维膜本体与所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒的质量比为100:1-20。

5.一种制备如权利要求1至4任意一项所述的微孔膜的方法，其特征在于，包括

将所述铂族金属的前驱体溶液与纳米氧化物粉体混合反应，之后经离心分离、煅烧，获得所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒；

将聚四氟乙烯树脂粉料和所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒混匀、熟化，并在润滑剂的作用下挤出形成原料毛坯；

将所述原料毛坯压延形成第一压延膜，并对所述第一压延膜进行干燥处理，获得第二压延膜；

将所述第二压延膜依次进行纵向拉伸和横向拉伸，随后烧结定型，即可获得所述微孔膜。

6.根据权利要求5所述的微孔膜的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化物微粒通过溶胶凝胶法制备；所述铂族金属的前驱体溶液与纳米氧化物粉体混合反应的条件为：温度为70-90℃，pH为6.5-7.5，反应时间为0.5-1.5h；所述煅烧的温度为150-250℃，所述煅烧的时间为0.5-1.5h。

7.根据权利要求5所述的微孔膜的制备方法，其特征在于，所述熟化的方法为：将混合均匀的聚四氟乙烯树脂粉料和所述负载有铂族金属的纳米氧化物微粒物料于25-40℃静置24-72h。

8.根据权利要求5所述的微孔膜的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为石油醚、白油、硅油、醇类、芳香烃中的一种或两种以上；所述润滑剂的添加量为所述聚四氟乙烯树脂粉体质量的15-30％；所述挤出的压力为3-10MPa；所述纵向拉伸的温度为300-350℃，所述纵向拉升的拉伸比为600-1000％；所述横向拉伸的温度为200-220℃，横向拉伸的拉伸比为1000-2500％；所述烧结定型的温度为350-400℃。

9.一种质子交换膜，其特征在于，包含有如权利要求1至5任意一项所述的微孔膜。

10.一种制备如权利要求9所述的质子交换膜的方法，其特征在于，包括

在全氟磺酸树脂溶液中加入表面活性剂，获得磺酸树脂溶液；

将所述微孔膜展开浸润在所述磺酸树脂溶液中，形成浸渍膜；

将所述浸渍膜进行干燥处理，获得所述质子交换膜。