1.一种复合质子交换膜的制备方法,包括如下步骤:将全氟磺酸树脂溶于溶剂中制得树脂溶液,加入g‑C3N4分散液,得到成膜溶液;
将成膜溶液加热固化形成g‑C3N4/PFSA复合膜;
将所述g‑C3N4/PFSA复合膜在无水质子导体溶液中浸渍,得到复合质子交换膜。
2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述全氟磺酸树脂的离子交换当量值为700~1100g/mol。
3.根据权利要求2所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述的全氟磺酸树脂具有下式所示的结构:
其中,当EW=700‑800时,m=0,n=2;当EW=800‑900时,m=0或1,n=1‑5;当EW=900‑
1000时,m=0或3,n=2‑5;当EW=1000‑1100时,m≥1,n=2。
4.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述的无水质子导体选自磷酸、磷钨酸、磷酸锆、羟基亚乙基二膦酸、杂多酸或三磷异氰脲酸铈;
优选地,所述无水质子导体为磷酸。
5.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,将所述成膜溶液加热固化形成g‑C3N4/PFSA复合膜后,经酸性溶液处理,去离子水清洗并烘干。
6.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述全氟磺酸树脂溶液中全氟磺酸树脂的质量分数为1%‑10%;
优选地,所述全氟磺酸树脂的溶剂选自二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述成膜溶液中,g‑C3N4与全氟磺酸树脂的质量比是1~50:1000。
8.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述g‑C3N4/PFSA复合膜是将所述成膜溶液双面涂布在膨体聚四氟乙烯表面,加热固化成膜制得的增强型质子交换膜。
9.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述固化成膜的温度为140℃‑180℃。
10.根据权利要求1‑9任一所述的方法制备的复合质子交换膜。