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一种具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，包括：(a)取10wt% SPEEK高分子溶液，并依序加入Pyrrolidone silane、Tetraethyl orthosilicate(TEOS)及去离子水，高分子溶液与去离子水的重量比例为1g/0.1g，于室温下搅拌均匀；(b)将(a)中的物质加入电解质高分子之基材高分子溶液中，置于25℃~80℃的油浴锅中，开始搅拌并反应12~48小时进行原位聚合(in-situ)，成为奈米级结晶粒子；(c)置入60~90℃的真空烘箱中成膜后，再升高温度并抽真空移除残余的溶剂；(d)将所获得的薄膜，经过酸洗及水洗程序即完成。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该奈米级结晶粒子为二氧化矽(silicon oxide；SiO2)、氧化铝(Alumina oxide；Al2O3)、二氧化钛(Titanium oxide；TiO2)或二氧化锆(Zirconium oxide；ZrO2)。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该奈米级结晶粒子粒径为10nm~100nm最佳。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该带硷基矽烷化合物包含具有咪唑(Imidazole)、胺基(Amino)、吡喀酮(Pyrrolidone)、吡唑(Pyrazole)或吡啶(Pyridine)分子结构之官能基。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该带硷基之奈米级结晶粒子包含具有咪唑(Imidazole)、胺基(Amino)、吡喀酮(Pyrrolidone)、吡唑(Pyrazole)或吡啶(Pyridine)结构之官能基。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该电解质高分子基材高分子具有磺酸根(SO3-)，亚磷酸根(PO32-)及羧酸根(COO-)官能基之高分子电解质(Poly-electrolyte)如磺酸化聚二醚酮(sulfonated polyether ether ketone(sPEEK))、全氟磺酸树脂(Nafion)、磺酸化聚亚醯胺(sulfonated poly(imide)(sPI))、磺酸化聚碸(sulfonated polysulfone)、聚乙烯磷酸(poly(vinylphosphonic acid)(PVPA))或聚丙烯酸(poly(acrylic acid)(PAA))。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该奈米级结晶粒子反应温度，最佳为60℃。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该原位(in-situ)聚合反应，其反应时间，最佳为48小时。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该高分子溶液之配制，系将电解质高分子固体溶解在溶剂中，并配制成固体含量为10wt%的高分子溶液，其可使用的溶剂有二甲基甲醯胺(Dimethylform-amide(DMF))、二甲基乙醯胺(Dimethylacetamide(DMAc))、N-甲基-2-四氢吡喀酮(N-methyl pyrollidone(NMP))或二甲基亚风(Dimethyl sulfoxide(DMSO))。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该步骤(c)之成膜温度，在真空烘箱中的成膜温度，最佳温度为80℃。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该步骤(d)中酸洗之条件，乃将薄膜浸泡于0.5M硫酸溶液中，进行酸洗。如申请专利范围第1项所述之具可调变孔隙之奈米复合质子半透膜制造方法，其中该步骤(d)之后可加以水洗步骤，即酸洗之后，再置于60℃的去离子水中进行水洗，至水溶液的pH值大于6以上。 |
