中文摘要：

针对质子交换膜燃料电池用质子交换膜，在满足质子导通性能的同时必须兼具抗化学衰减、高隔离性能、高力学性能、低成本等要求；项目拟采用无机纳米粒子负载的细菌纤维素纳米复合材料为增强基体、通过溶液浇注全氟磺酸质子交换膜 (Nafion膜)以获取增强的燃料电池用质子交换膜；利用细菌纤维素表面均匀植入的纳米粒子其分解羟基自由基、过氧自由基等功能，提高Nafion膜的抗化学退化能力；利用纳米粒子负载的细菌纤维素复合材料改善机械强度、降低膜厚及成本；探索纤维素纳米复合材料增强Nafion膜的制备工艺；考察增强膜的电池性能，尤其是低湿度运行条件下的膜自增湿和高质子导通性；重点探讨Nafion膜与细菌纤维素聚合物链之间相互作用，揭示亲水性基体增强质子交换膜成膜机制。本项目的研究成果不仅能够拓展细菌纤维素纳米纤维增强全氟磺酸质子交换膜的设计理念，更为亲水性纳米纤维增强质子交换膜的设计和应用提供方法和理论指导。