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本发明公开了一种双宽域‑高保酸凝胶态混合基质PBI质子交换膜及其制备方法与应用，该凝胶态质子膜是由柔性锆‑谷氨酸(L‑Glu‑Zr(P))或UiO‑66系列金属有机框架、聚苯并咪唑(PBI)、磷酸和水组成，其制备方法包括：以多聚磷酸为溶剂，在惰性气体保护下，将芳香四胺单体、二羧酸苯基单体高温缩聚形成PBI聚合物溶液，添加金属有机框架颗粒并分散均匀，将混合溶液刮于基底上并经历从溶液到凝胶态膜的相转变过程；本发明制备的质子交换膜在双宽域(温度‑20～240℃、湿度0～80％RH)服役窗口下均表现出了优异的酸保留能力、质子传输特性、燃料电池性能与稳定性，在燃料电池领域具有非常好的应用前景。

本发明涉及一种UiO‑66复合材料及其合成方法与作为质子导体的应用，所述UiO‑66复合材料的制备方法如下：S1、将四氯化锆、2‑氨基对苯二甲酸、2‑磺酸对苯二甲酸单钠盐加入N,N‑二甲基甲酰胺中，再加入浓盐酸，通过配位反应得到UiO‑66衍生物前驱体；S2、将S1所得UiO‑66衍生物前驱体加入到稀硫酸溶液中，在室温下充分搅拌反应，滤出产物并真空干燥得到UiO‑66复合材料。本发明提供的UiO‑66复合材料在宽工作温度范围内具有超高的质子传导率，而且在高相对湿度下保持了非常高的传导值，因而可以作为潜在的质子导体广泛应用于电化学器件、传感器以及燃料电池等。

本发明属于晶态有机盐的制备领域，具体公开了一种晶态有机盐，其化学式为：{H4‑TPE·(H2DABP)2+·2(HDABP)+·2(DABP)}n，其中，n为正整数，H4‑TPE为1,1,2,2‑四磺酸苯基乙烯，DABP为C12H12N2，HDABP+为质子化一半的C12H13N2，H2DABP2+为完全质子化的C12H14N2。结构单元属于单斜晶系，每个重复单元包含两个质子化一半的DABP分子、两个没有被质子化的DABP分子、一个完全被质子化的DABP分子以及一个H4‑TPE分子。该材料具有良好的热稳定性，对质子运输有较好的性能，该材料制成的质子交换膜应用在燃料电池中具有良好的功率密度及电流密度。本发明还公开了制备方法以及质子交换膜的制备方法，合成原料易得，制备工艺简单。

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种有机硅烷基质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：将膦酸酯功能化的硅烷、光致碱引发剂混合均匀后涂覆在基底上形成液膜；将该液膜置于LED灯下辐照聚合后，得到含膦酸酯基团的薄膜；将该薄膜置于三氟醋酸中煮沸水解后，得到高膦酸根密度的质子交换膜。本发明创造性的将光致碱引发有机硅烷聚合方法引入到质子交换膜的制备中去，具备操作简便、制备周期短且无溶剂等优点，是一种绿色高效的质子交换膜制备方法；另外，质子传递介质膦酸基团通过稳定的C-P键键合在质子交换膜中，且膦酸基团密度高，是一种适用于中高温的高效质子交换膜，在燃料电池中具有显著的应用价值。