CN107008166B - 一种纳米复合透湿膜及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米复合透湿膜及其制备方法与应用，透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料3‑30份及纳米材料改性物质0.02‑2份，亲水纳米材料的结晶度为40‑70％，长径比为20‑100；制备时，先分别制得亲水聚合物溶液及改性亲水纳米材料，之后混合即可；纳米复合透湿膜用于燃料电池增湿系统中。与现有技术相比，本发明以亲水聚合物作为连续相，改性后的亲水纳米材料作为分散相，两者共混复合，制备出了水通量高、气体渗透性低、强度高且成本低的纳米复合透湿膜，适用于燃料电池的气体增湿系统。
Description
技术领域
本发明属于功能高分子材料及电化学技术领域，涉及一种纳米复合透湿膜及其制备方法与应用。
背景技术
燃料电池是一种直接将燃料和氧化剂中的化学能转换为电能的高效发电装置，由于燃料不通过热机过程，因而不受卡诺循环的限制，能量转化率高，环境友好。正是由于这些突出的优越性，燃料电池技术的研究和开发备受各国政府与大公司的重视，并被认为是未来首选的洁净、高效发电技术。
其中，质子交换膜燃料电池是利用质子交换聚合物作为电解质的燃料电池。质子交换膜燃料电池具有高功率密度的优点，而要想充分发挥这个优点，就要求此类燃料电池在高电流密度的条件下工作。研究表明，质子交换膜燃料电池随电流密度的提高，其内阻明显增大，这主要是由于燃料电池内的水平衡受到破坏，无法满足质子交换膜的润湿条件，因而直接导致了整个燃料电池阻抗的增加及电池性能的下降。因此，目前的质子交换膜燃料电池系统中普遍设有各种形式的增湿子系统，用于对燃料电池增湿，以保证燃料电池的高性能。
目前，在燃料电池发动机系统中，主要通过多孔碳板或膜增湿器对燃料电池进行增湿。其中，多孔碳板的加工难度大，成本很高，且在使用过程中，压力控制不当会出现串气现象，增加燃料电池运行的危险性。而膜增湿器简单易行，增湿效率高，相对于多孔碳板来说，其应用更加普遍。作为膜增湿器的核心部件，透湿膜的性能对膜增湿器至关重要。对于膜增湿器来说，透湿膜应具有较高的水汽渗透性、较低的燃料气体渗透性和良好的力学性能。
膜增湿器所采用的透湿膜主要有微滤膜、超滤膜、反渗透膜、Teslin膜、Nafion膜和Gore-Tex膜。其中，以传统的Nafion膜最为常见。Nafion膜为全氟磺酸膜，其昂贵的价格成为制约该类透湿膜进一步发展的主要障碍，因此，降低透湿膜的成本成为了透湿膜的发展趋势之一。
公开号为CN1621136A的中国发明专利公开了一种纤维素中空纤维气体增湿膜，可用于燃料气体增湿系统，但该增湿膜采用湿法纺制，存在溶剂回收等繁杂工艺。
授权公告号为CN103551058B的中国发明专利公开了一种平板式透湿膜，该平板式透湿膜由全氟磺酸离子交换树脂和高吸水性塑料短纤维复合制备而成，其中树脂为连续相、纤维为分散相。由于分散相纤维为微米结构，在加工过程中，易出现团聚现象，因而分散性能较差。此外，由于使用Nafion作为基体材料，导致该透湿膜的成本较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水通量高、气体渗透性低、强度高且成本低的纳米复合透湿膜及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种纳米复合透湿膜，该透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料3-30份及纳米材料改性物质0.02-2份，所述的亲水纳米材料的结晶度为40-70％，长径比为20-100。
作为优选的技术方案，所述的亲水纳米材料的长度小于1μm。
本发明纳米复合透湿膜以亲水聚合物为基体材料，作为连续相，以亲水纳米材料作为分散相，并通过纳米材料改性物质对分散相进行改性，在分散相与连续相之间建立过渡层。其中，亲水纳米材料为高结晶度的针状纳米材料，亲水性提高了水汽的渗透速率，纳米结构利用分散，高结晶度及针状形态提高了气体选择性和强度，赋予亲水纳米材料优异的阻隔性能及增强作用；过渡层一方面缓解了亲水聚合物与亲水纳米材料吸水膨胀产生的差异，另一方面增加了界面结合力，使分散相发挥增加强度的作用。
本发明纳米复合透湿膜由亲水聚合物与亲水纳米材料共混复合制备而成，若亲水纳米材料用量过多，则复合透湿膜的吸水性太强，在使用过程中容易发生溶胀，使膜尺寸稳定变差，影响正常使用；若亲水纳米材料用量过少，则很难同时提高水汽渗透性和气体选择性。
所述的亲水聚合物包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚酰亚胺、嵌段聚醚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚酰胺、磺化聚苯并咪唑、磺化聚醚醚酮或聚醚砜中的一种或多种。
所述的亲水纳米材料包括纳米纤维素、纳米钛酸钾晶须、纳米硫酸钙晶须或纳米偏钛酸晶须中的一种或多种。
所述的纳米材料改性物质包括偶联剂或表面活性剂中的一种或两种，所述的偶联剂包括硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或两种，所述的表面活性剂包括硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种。当填料为无机物时，由于无机填料与有机高聚物之间的相容性较差，如果直接将无机物加入高聚物中，则会造成无机物在高聚物中分散不均和粒径过大，成为应力集中点，不仅会使填料无法发挥作用，而且还会严重影响透湿膜的性能。因此，通过对无机材料进行表面改性，促进无机物与聚合物之间界面相容性增加，提高界面结合力。根据无机材料和高聚物的结构特点，选择的改性物质一端需要有能与无机填料表面发生物理吸附或化学反应而连接的极性基团，另一端需要有能与树脂基体相容的亲油性基团，钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠均符合上述要求。通过改性，一方面缓解了亲水聚合物与亲水纳米材料吸水膨胀产生的差异，另一方面增加了界面结合力，使分散相发挥增加强度的作用。
根据不同的亲水聚合物及亲水纳米材料结构，配合使用相应的纳米材料改性物质。其中，添加的亲水纳米材料的亲水性和结晶度要高于亲水聚合物：如当以PEBAX1074为亲水聚合物，选择纳米纤维素或纳米钛酸钾晶须为亲水纳米材料，实验结果表明，纳米纤维素的亲水性和结晶度均高于PEBAX1074。
在制备聚乙烯醇透湿膜的过程中，由于聚乙烯醇溶于水，所以在使用时应先交联以防水溶。加入重量份含量为5-50份的交联剂，该交联剂包括戊二醛、异氰酸酯、硼酸或N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种。
其中，当采用N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂时，配合加入过硫酸铵作为引发剂。
该透湿膜的厚度为15-80μm。透湿膜的厚度会影响膜的水汽渗透率，若厚度过大，则水汽渗透速率明显减少；若厚度过小，则机械性能难以达到要求。
一种纳米复合透湿膜的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)在25-105℃下将亲水聚合物加入至溶剂A中，混合均匀后，静置脱泡，得到亲水聚合物溶液；
(2)将亲水纳米材料在40-80℃下真空干燥12-48h后，与纳米材料改性物质一起加入至溶剂B中，之后在25-80℃下反应4-13h，经洗涤、干燥后，得到改性亲水纳米材料；
(3)将改性亲水纳米材料加入至亲水聚合物溶液中，超声分散3-6h后，静置脱泡，之后在25-80℃下干燥3-48h，即得到所述的纳米复合透湿膜。
步骤(1)中所述的溶剂A包括正丁醇、水或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种，并且每100mL溶剂A中，加入0.4-5g所述的亲水聚合物。
步骤(2)中所述的溶剂B包括水或乙醇中的一种或两种，并且每100mL溶剂B中，加入0.1-10g所述的亲水纳米材料。
步骤(2)中所述的洗涤过程中，洗涤剂为乙醇或水。
作为优选的技术方案，步骤(2)中，纳米材料改性物质的质量为亲水纳米材料质量的0.5-3％。
步骤(3)中，静置脱泡之后，先浇筑成膜或匀浆制膜，以控制透湿膜的形状及尺寸，之后再进行干燥。
一种纳米复合透湿膜在燃料电池增湿系统中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明以亲水聚合物作为连续相，改性后的亲水纳米材料作为分散相，两者共混复合，制备出了水通量高、气体渗透性低、强度高且成本低的纳米复合透湿膜，适用于燃料电池的气体增湿系统；
2)亲水纳米材料为高结晶度的针状纳米材料，能够同时提高透湿膜的水汽渗透性、气体选择性及力学性能，使透湿膜能够更好地应用于燃料电池增湿系统；
3)制备方法简单，易于操作，生产成本低。
附图说明
图1为实施例1中制得的纳米复合透湿膜的断面扫描电镜图；
图2为实施例1中制得的纳米复合透湿膜及纯PEBAX1074膜的接触角测试结果对比图，其中，2-a为纯PEBAX1074膜的接触角测试结果，2-b为纳米复合透湿膜的接触角测试结果；
图3为实施例1中制得的纳米复合透湿膜及纯PEBAX1074膜的水汽渗透系数及水汽/空气的渗透选择性对比图，其中，1Barrer＝7.6×10-18m3·m/m2·s·Pa；
图4为实施例1中制得的纳米复合透湿膜及纯PEBAX1074膜的断裂强度测试曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种纳米复合透湿膜由以下组分及重量份含量制备而成：
具体制备过程如下：
1、纳米纤维素的制备：将28g微米纤维素加入到300mL质量分数为64％的硫酸溶液中，并搅拌至无块状生成；在44℃下搅拌1.5h；蒸馏水稀释并离心除去上清液，重复多次稀释离心，至上层液变浑浊，收集上层含纳米纤维素的浑浊液体；透析直至pH＝7，冷冻干燥。
2、纳米纤维素的改性：将制备的纳米纤维素在80℃真空烘箱中干燥12h，之后分散在乙醇与水的混合液(乙醇：水＝9:1)中，并加入质量分数为1％的KH550，之后在60℃下搅拌9h，再用去离子水和乙醇反复洗涤3遍，之后在50℃的真空烘箱中干燥12h。
3、纳米纤维素/PEBAX1074复合膜的制备：将0.5g PEBAX1074加入至25mL正丁醇中，并在100℃下加热回流5h以获得均一的溶液，之后静置一夜脱泡，得到PEBAX1074溶液；将改性后的纳米纤维素超声分散在乙醇与水的混合液(乙醇：水＝1:1)中，得到纳米纤维素分散液，利用溶剂的互溶性，将纳米纤维素分散液加入到PEBAX1074溶液中，搅拌均匀；膜溶液在70℃下干燥3h，制得纳米复合透湿膜。
其中，PEBAX为嵌段聚醚酰胺。
图1为制得的纳米复合透湿膜的断面扫描电镜图，图1中的白点为复合膜中纳米纤维素分布截面图，从图1中可以看出，白点的直径多在20-50nm之间，由于单根纳米纤维素的直径为10-20nm，所以在制得的透湿膜中，纳米纤维素多以两三根聚在一起的形式分布，由此可见纳米纤维素在膜中具有良好的分散性能。
图2为制得的纳米复合透湿膜及纯PEBAX1074膜的接触角测试结果对比图，接触角越小，表明亲水性越好。图2-a表示的是PEBAX1074膜的接触角，角度为99°，图2-b表示的是添加量为7wt％纳米纤维素的透湿膜的接触角，角度为60°，图2-b的接触角角度明显小于图2-a，表明纳米纤维素的添加提高了PEBAX1074的亲水性能。
利用XRD测定纳米纤维素以及PEBAX1074的结晶度，由实验测得纳米纤维素的结晶度为70％，PEBAX1074的结晶度为25％。
利用减重法对膜的水渗透性能及空气渗透性能进行测试，分别用水汽渗透系数及气体渗透系数表示，并计算得到水汽/空气的渗透选择性，结果如图3所示。由图3可以看出，纯PEBAX1074膜在30℃、60％RH条件下的水汽渗透系数为5.68×105Barrer，相对选择性为4.2×105；纳米复合透湿膜的水汽渗透系数为7.56×105Barrer，提高了133％，相对选择性为12.4×105，提高了近300％。由此可见，纳米纤维素的添加同时提高了PEBAX1074的水汽渗透性和选择性。
力学测试结果如图4所示，由图4可见，纯PEBAX1074膜的断裂强度为14.3±0.5MPa，制得的纳米复合透湿膜的断裂强度为22.8±0.8MPa，提高了60％。
实施例2：
一种纳米复合透湿膜由以下组分及重量份含量制备而成：
具体制备过程如下：
1、纳米钛酸钾晶须的改性：将纳米钛酸钾晶须在80℃真空烘箱下干燥24h，之后缓慢加入至KH550含量为1％的水溶液中，并在30℃下缓慢搅拌几分钟，然后升温到80℃，搅拌12h，再用去离子水洗涤，之后于110℃下干燥12h。
2、纳米钛酸钾晶须/交联的聚乙烯醇复合膜的制备：将0.5g聚乙烯醇在95℃溶于25mL去离子水中，静置一晚脱泡；缓慢依次加入0.57g的过硫酸铵和0.38g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺，并搅拌均匀，再加入质量分数为10％的改性后的纳米钛酸钾晶须，超声分散，制得膜溶液；浇铸成膜，并置于35℃下至完全干燥。
实施例3：
一种纳米复合透湿膜由以下组分及重量份含量制备而成：
1、纳米硫酸钙晶须的改性：将纳米硫酸钙晶须在80℃真空烘箱中干燥24h，之后分散在乙醇中，加入质量分数1.5％的硬脂酸，并在90℃下搅拌30min，之后用无水乙醇进行洗涤，后于110℃下干燥。
2、磺化聚苯并咪唑的制备：在干燥的250mL三口烧瓶中加入170g溶剂多聚磷酸，之后加入5g吸水剂P2O5。组装装置，通氮气，开启机械搅拌，同时升温至120℃以除尽三口烧瓶内的空气。保温90min，待P2O5完全溶解在多聚磷酸中后，准确称量3,3’,4,4’-联苯四胺13mmol(2.8136g)、2-磺酸基对苯二甲酸单钠盐13mmol(3.5574g)，依次加入到三口烧瓶中，待其均匀分散后，升温至200℃，随后保温反应20h，全程保持机械搅拌与氮气保护。反应结束后，趁热在去离子水中沉淀，得到金黄色条状产物；随后用去离子水反复洗涤产物，待洗涤后的液体pH到6-7时，将产物置于1M NaOH水溶液中，搅拌24h。再用去离子水洗涤产物，产物呈短条状棕色。待洗涤后的液体pH接近7时，将产物用乙醇淋洗2-3次，后在80℃真空烘箱内放置24h，待其干燥，即为磺化聚苯并咪唑。
3、纳米硫酸钙晶须/磺化聚苯并咪唑复合膜的制备：将制得的磺化聚苯并咪唑溶于N-甲基吡咯烷酮制得质量分数为4％的溶液，再加入质量分数为2％的改性后的纳米硫酸钙晶须，超声分散均匀，于90℃干燥12h即可。
实施例4：
一种纳米复合透湿膜由以下组分及重量份含量制备而成：
1、纳米偏钛酸晶须的改性：将纳米偏钛酸晶须在80℃下真空干燥24h，后分散在乙醇中，再加入质量分数3％的钛酸酯偶联剂，于60℃下搅拌5h，之后用无水乙醇洗涤干燥。
2、纳米偏钛酸/交联的聚乙烯醇复合膜的制备：将0.5g聚乙烯醇溶于25mL去离子水中，静置一晚脱泡；加入10wt％浓度为1M/L的氯化氢溶液作为催化剂、10％的戊二醛作为交联剂、20％的纳米偏钛酸，在室温下搅拌20h。浇铸成膜，并在室温下干燥一周，然后在150℃下干燥1h以进行热交联。
实施例5：
一种纳米复合透湿膜，该透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料3份及纳米材料改性物质2份，亲水纳米材料的结晶度为40％，长径比为100，透湿膜的厚度为15μm。
其中，亲水聚合物为聚丙烯酸。亲水纳米材料为纳米硫酸钙晶须。纳米材料改性物质为偶联剂，偶联剂为硅烷偶联剂。
在制备透湿膜的过程中，加入重量份含量为5份的交联剂，该交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
该纳米复合透湿膜的制备方法具体包括以下步骤：
(1)在25℃下将亲水聚合物加入至溶剂A中，混合均匀后，静置脱泡，得到亲水聚合物溶液，其中，溶剂A为正丁醇，并且每100mL溶剂A中，加入5g亲水聚合物；
(2)将亲水纳米材料在40℃下真空干燥48h后，与纳米材料改性物质一起加入至溶剂B中，之后在25℃下反应13h，经洗涤、干燥后，得到改性亲水纳米材料，其中，溶剂B为乙醇，并且每100mL溶剂B中，加入0.1g亲水纳米材料；
(3)将改性亲水纳米材料加入至亲水聚合物溶液中，超声分散4h后，静置脱泡，之后在52℃下干燥23h，即得到纳米复合透湿膜。
该纳米复合透湿膜应用在燃料电池增湿系统中。
实施例6：
一种纳米复合透湿膜，该透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料30份及纳米材料改性物质0.02份，亲水纳米材料的结晶度为70％，长径比为20，透湿膜的厚度为80μm。
其中，亲水聚合物包括聚丙烯酰胺、聚酰胺和聚酰亚胺。亲水纳米材料为纳米钛酸钾晶须。纳米材料改性物质为偶联剂，偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
在制备透湿膜的过程中，加入重量份含量为50份的交联剂，该交联剂为异氰酸酯。
该纳米复合透湿膜的制备方法具体包括以下步骤：
(1)在105℃下将亲水聚合物加入至溶剂A中，混合均匀后，静置脱泡，得到亲水聚合物溶液，其中，溶剂A为水，并且每100mL溶剂A中，加入0.4g亲水聚合物；
(2)将亲水纳米材料在80℃下真空干燥12h后，与纳米材料改性物质一起加入至溶剂B中，之后在80℃下反应4h，经洗涤、干燥后，得到改性亲水纳米材料，其中，溶剂B为水，并且每100mL溶剂B中，加入10g亲水纳米材料；
(3)将改性亲水纳米材料加入至亲水聚合物溶液中，超声分散6h后，静置脱泡，之后在25℃下干燥48h，即得到纳米复合透湿膜。
该纳米复合透湿膜应用在燃料电池增湿系统中。
实施例7：
一种纳米复合透湿膜，该透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料18份及纳米材料改性物质1份，亲水纳米材料的结晶度为55％，长径比为70，透湿膜的厚度为50μm。
其中，亲水聚合物包括嵌段聚醚酰胺和聚乙烯醇。亲水纳米材料为纳米偏钛酸晶须。纳米材料改性物质为表面活性剂，表面活性剂为硬脂酸。
在制备透湿膜的过程中，加入重量份含量为25份的交联剂，该交联剂为硼酸。
该纳米复合透湿膜的制备方法具体包括以下步骤：
(1)在75℃下将亲水聚合物加入至溶剂A中，混合均匀后，静置脱泡，得到亲水聚合物溶液，其中，溶剂A包括正丁醇和N-甲基吡咯烷酮，并且每100mL溶剂A中，加入2g亲水聚合物；
(2)将亲水纳米材料在60℃下真空干燥25h后，与纳米材料改性物质一起加入至溶剂B中，之后在55℃下反应8h，经洗涤、干燥后，得到改性亲水纳米材料，其中，溶剂B包括水和乙醇，并且每100mL溶剂B中，加入4g亲水纳米材料；
(3)将改性亲水纳米材料加入至亲水聚合物溶液中，超声分散3h后，静置脱泡，之后在80℃下干燥3h，即得到纳米复合透湿膜。
该纳米复合透湿膜应用在燃料电池增湿系统中。
实施例8：
本实施例中，亲水聚合物包括磺化聚酰胺、磺化聚苯并咪唑和磺化聚醚醚酮，亲水纳米材料包括纳米钛酸钾晶须和纳米硫酸钙晶须，纳米材料改性物质为表面活性剂，表面活性剂包括硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠，交联剂包括异氰酸酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺，其余同实施例1。
实施例9：
本实施例中，亲水聚合物为聚醚砜，亲水纳米材料为纳米纤维素，纳米材料改性物质包括偶联剂和表面活性剂，偶联剂为硅烷偶联剂，表面活性剂为硬脂酸，交联剂为戊二醛，其余同实施例1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种纳米复合透湿膜，其特征在于，该透湿膜由包括以下重量份含量的组分制备而成：亲水聚合物100份、亲水纳米材料3-30份及纳米材料改性物质0.02-2份，所述的亲水纳米材料的结晶度为40-70％，长径比为20-100；
所述的亲水聚合物包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚酰亚胺、嵌段聚醚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚酰胺、磺化聚苯并咪唑、磺化聚醚醚酮或聚醚砜中的一种或多种；
所述的亲水纳米材料包括纳米纤维素、纳米钛酸钾晶须、纳米硫酸钙晶须或纳米偏钛酸晶须中的一种或多种；
所述的纳米材料改性物质包括偶联剂或表面活性剂中的一种或两种，所述的偶联剂包括硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或两种，所述的表面活性剂包括硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种纳米复合透湿膜，其特征在于，在制备透湿膜的过程中，加入重量份含量为5-50份的交联剂，该交联剂包括戊二醛、异氰酸酯、硼酸或N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1至2任一项所述的一种纳米复合透湿膜，其特征在于，该透湿膜的厚度为15-80μm。
4.一种如权利要求1所述的纳米复合透湿膜的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)在25-105℃下将亲水聚合物加入至溶剂A中，混合均匀后，静置脱泡，得到亲水聚合物溶液；
(2)将亲水纳米材料在40-80℃下真空干燥12-48h后，与纳米材料改性物质一起加入至溶剂B中，之后在25-80℃下反应4-13h，经洗涤、干燥后，得到改性亲水纳米材料；
(3)将改性亲水纳米材料加入至亲水聚合物溶液中，超声分散3-6h后，静置脱泡，之后在25-80℃下干燥3-48h，即得到所述的纳米复合透湿膜；
步骤(1)中所述的溶剂A包括正丁醇、水或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种，步骤(2)中所述的溶剂B包括水或乙醇中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的一种纳米复合透湿膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，每100mL溶剂A中，加入0.4-5g所述的亲水聚合物。
6.根据权利要求4所述的一种纳米复合透湿膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，每100mL溶剂B中，加入0.1-10g所述的亲水纳米材料。
7.一种如权利要求1至2任一项所述的纳米复合透湿膜在燃料电池增湿系统中的应用。
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