一种制备多孔硅基质子交换膜的方法技术

本发明专利技术公开一种制备多孔硅基质子交换膜的方法，所述方法包括三个步骤：1）多孔硅膜的亲水化，利用硫酸和双氧水处理多孔硅膜，使其侧壁上嫁接足够多的羟基；2）硅烷偶联剂的嫁接，利用缩合反应把硅烷偶联剂嫁接在多孔硅的侧壁，作为磺酸基的骨架；3）磺化，利用硝酸氧化硅烷偶联剂末端的巯基，使其氧化成为磺酸基。

【技术实现步骤摘要】
一种制备多孔娃基质子交换膜的方法
本专利技术属于微能源领域，具体涉及一种多孔硅基质子交换膜的方法。
技术介绍
随着便携式电子产品，无线传感网络及其他微系统的发展，对微能源的要求越来越高。基于MEMS技术的硅基微型直接甲醇燃料电池(DMFC)以其高能量利用率、低污染、低成本等优点成为未来便携式设备及微系统的侯选电源。然而目前直接甲醇燃料电池的质子交换膜大多用的是Nafion膜，它是一种聚四氟乙烯(PTFE)和磺酸的共聚膜，其作为微型燃料电池的质子交换膜有以下几个问题1)与硅微加工工艺不兼容，这使得燃料电池与微系统的集成变得困难；2)Nafion膜的膜厚通常在IOOum左右，这会增大燃料电池内阻和体积； 3) Nafion膜的形状会随着含水量的变化而变化，从而导致催化剂脱落，电池封装泄漏等问题。如何解决这些问题，制备高性能的质子交换膜是微型燃料电池面临的一个挑战。T. Pichonat等人利用微加工及阳极氧化的方法制备出多孔硅，在其中物理填充Nafion溶液，并蒸干溶剂，制成Nafion/多孔硅复合膜作为微型燃料电池的质子交换膜材料。这种质子交换膜材料的制造方法是利用多孔硅作为Nafio本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备多孔硅基质子交换膜的方法，其特征在于所述方法包括三个步骤：1）多孔硅膜的亲水化，利用硫酸和双氧水处理多孔硅膜，使其侧壁上嫁接足够多的羟基；2）硅烷偶联剂的嫁接，利用缩合反应把硅烷偶联剂嫁接在多孔硅的侧壁，作为磺酸基的骨架；3）磺化，利用硝酸氧化硅烷偶联剂末端的巯基，使其氧化成为磺酸基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓红，王玫，李剑楠，刘理天，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：