一种复合聚合物多孔膜及其制备方法和应用

本发明属于膜材料，具体涉及一种复合聚合物多孔膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、能源作为人类社会进步的重要推动力，具有举足轻重的地位。长期以来人们一直使用传统化石能源作为能源主体，随之也带来了一些严峻的问题；一方面，传统化石能源作为不可再生资源，无法满足人类社会的可持续发展；另一方面，过度使用化石燃料导致排放温室气体，对全球生态环境造成较为恶劣的影响。因此，发展清洁高效的可再生能源技术，实现人类可持续发展，已经成为世界各国的共识，能源转型是实现经济社会可持续发展的必然选择。氢能以其清洁高效、易储运等优点被视为最佳的能源载体，除用作能源外，还广泛用于电子、化工等许多领域，且需求量越来越大。

2、在众多的制氢方法中，电解水被认为是一种高效、大规模、清洁的制氢技术。把两个通上直流电的电极(阴极和阳极)浸入电解液中时，水将被分解并在阴极和阳极分别产生氢气和氧气，该过程即为电解水，这样的装置则称为电解槽。在传统的碱性水溶液电解过程中，通常使用石棉布或聚苯硫醚(pps)布作为隔膜来隔离电极，同时传导电解液中的氢氧根(oh-)连通内电路。由于隔离用的石棉布或聚苯硫醚(pps)的孔径大，为了避免产生的氢气、氧气相互混合导致的安全隐患，行业内对阴极、阳极腔室间的压强差有严格限定。此外，石棉布和聚苯硫醚布的亲水性能较差，槽内电阻较大，因而系统耗能较大，导致电解成本过高。

3、改善隔膜是优化电解水制氢技术的主要方法之一，例如对聚苯硫醚进行亲水改性，从而提高其吸碱率和导电性；常用的亲水改性的方法为在98％-99％的浓硫酸中进行高温磺化处理得到磺化聚苯硫醚，尽管磺化改性后的聚苯硫醚亲水性强，但高浓度硫酸和高温处理不利于工业化生产，且带来棘手的环境问题。cn115029732a公开了一种碱性水电解用隔膜，由有机高分子树脂、致孔剂、无机纳米颗粒和支撑体制成；该隔膜的制备工艺为传统的浸没沉淀法，主要利用聚合物在溶剂和非溶剂(凝固浴)中的溶解度不同，溶剂-非溶剂交换速率是决定最终膜孔结构的最主要因素。快速的溶剂-非溶剂交换通过聚合物的蠕变松弛导致皮层破裂，从而在破裂的皮层下进行更快的溶剂-非溶剂交换，更多的贫聚相液滴会形成并聚集，从而产生大的空洞，使该隔膜具有大的贯通的指状孔结构，赋予其良好的浸润性。但是，具有指状孔的非对称形态的隔膜力学强度一般较差，并且其低孔隙率使得电解液在膜内的扩散效果不佳，加之无机纳米颗粒用量较大，导致其原料成本较高，而且，聚合物与无机纳米颗粒之间作用力低，使用过程中会有比较严重的掉粉问题，导致隔膜无法满足化电解水制氢的性能要求。

4、因此，开发传质效率高、隔气效果好、机械力学性能良好、电阻低、工艺简单、成本低、适合工业化生产的隔膜材料，以满足电解水制氢的需求，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合聚合物多孔膜及其制备方法和应用，所述制备方法简单易行，通过第一溶剂、第二溶剂以及特定制备工艺的设计和相互复配，使得到的复合聚合物多孔膜中形成高孔隙率的三维贯通结构，具有传质效率高、隔气效果好、力学性能高、电阻低的特点，充分满足了碱性水电解槽对隔膜的性能要求。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种复合聚合物多孔膜的制备方法，所述制备方法包括：

4、将第一溶剂、第二溶剂、聚合物和亲水性无机颗粒混合，得到铸膜液；

5、所述第一溶剂为聚合物的良溶剂，所述第二溶剂可与第一溶剂混溶；所述第一溶剂的沸点＜第二溶剂的沸点，所述第一溶剂的表面张力＜第二溶剂的表面张力；

6、将所述铸膜液涂布于支撑网上，得到包含支撑网的液膜；

7、去除所述液膜中的第一溶剂，得到初级膜；

8、去除所述初级膜中的第二溶剂，得到所述复合聚合物多孔膜。

9、本发明提供的制备方法中，首先采用特定的第一溶剂、第二溶剂、聚合物和亲水性无机颗粒制备铸膜液，将铸膜液涂布于支撑网上形成液膜后，采用分段分别去除第一溶剂、第二溶剂的方法得到复合聚合物多孔膜；具体构思如下：

10、(1)所述第一溶剂为聚合物的良溶剂，以使聚合物充分溶解、形成铸膜液；同时第二溶剂与第一溶剂的相容性好，使第二溶剂能够均匀分布于铸膜液和液膜中，避免聚合物析出，并使复合聚合物多孔膜中形成均匀的多孔结构。

11、(2)第一溶剂的沸点＜第二溶剂的沸点，从而实现第一溶剂、第二溶剂的分步分别去除；在低沸点的第一溶剂被去除的过程中，第二溶剂能够保留于膜中，形成的初级膜包括支撑网、聚合物、亲水性无机颗粒和第二溶剂。

12、(3)第一溶剂的表面张力＜第二溶剂的表面张力，其形成的表面张力差使得在第一溶剂去除过程中，铸膜液中大部分聚合物依然和第二溶剂产生相互作用，使得形成的初级膜具有二次成型的能力。

13、(4)去除所述液膜中的第一溶剂的过程中，当第一溶剂的蒸发达到一定的程度时，使得液膜(铸膜液)中形成热力学不稳定的体系，导致液膜发生相分离，形成聚合物富相和聚合物贫相，其中聚合物贫相中包含大量第二溶剂。由于第二溶剂的沸点高，相对第一溶剂较难蒸发，因此当第一溶剂完全蒸发去除时，聚合物链段开始排列并与第二溶剂组成完全互连的网络，由于第二溶剂吸湿性较强，第二溶剂去除阶段易与凝固浴发生相分离，形成完全贯通的三维孔洞结构，此结构有利于提升传质效率，并促进电解液在膜内的扩散与传导，改善导电性能，降低电阻。

14、同时，在去除所述液膜中的第一溶剂的阶段，表层的聚合物浓度增加，形成致密上表面，且所述第二溶剂表面张力较大，当第一溶剂去除时，第二溶剂因其较高的表面张力依然与大部分聚合物相互作用，从而使得第一溶剂所形成的致密皮层非常薄，致密的上表面(皮层)阻碍了第二溶剂的扩散；随着铸膜液(初级膜)上表面的逐渐凝固，内部的第二溶剂会通过底表面进行扩散，贫相在底部聚集形成大孔隙；由此，所述复合聚合物多孔膜同时具有致密小孔径薄皮层的上表面和开放大孔径的下表面，薄皮层的上表面可以有效避免气体交叉，开放孔的下表面使得复合聚合物多孔膜具有良好的电解液浸润性。

15、(5)所述铸膜液中包含亲水性无机颗粒，从而形成包含亲水性无机颗粒的复合聚合物多孔膜，可以调控膜的结构和孔的分布，有效增加复合聚合物多孔膜的亲水性能，促进电解液对膜的浸润，降低电阻。同时，由于所述复合聚合物多孔膜内部具有高孔隙率和高比表面积，使得亲水性无机颗粒均匀负载且不易脱落，在保证亲水性能的前提下可以减少亲水性无机颗粒的添加量，大幅降低成本。

16、因此，本发明提供的制备方法简单易行，通过第一溶剂、第二溶剂以及特定工艺步骤的设计和相互协同，能够快捷、快速地获得综合性能优异的复合聚合物多孔膜。所述复合聚合物多孔膜具有致密薄皮层，三维贯通结构，孔隙率高，比表面积大，亲水性和电解液浸润性好，具有传质效率高、隔气效果好、机械力学性能高、电阻低的特点，能够充分满足碱性水电解槽隔膜的性能要求。所述制备方法的工艺简单环保，制膜工艺易调节，能够实现膜结构的精确控制，适用于大规模的工业化生产。

17、以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。

18、优选地，所述聚合物包括聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚苯砜、聚苯并咪唑、壳聚糖中的任意一种或至少两种的组合。所述聚合物具有耐碱液腐蚀、机械力学强度高等优点，尤其能够满足碱性水电解工艺对隔膜的性能需求。

19、优选地，所述第一溶剂的沸点为t1，所述第二溶剂的沸点为t2，t2-t1≥40℃，例如二者的差值可以为42℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选45-165℃。

20、作为本发明的优选技术方案，所述第二溶剂的沸点比第一溶剂的沸点高至少40℃，进一步优选45-165℃，由此，可以确保在采用干燥的方法去除第一溶剂时，第二溶剂不挥发/不蒸发，从而形成包含第二溶剂的初级膜。

21、优选地，所述第一溶剂的沸点t1≤170℃，例如可以为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或160℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选40-165℃。

22、优选地，所述第一溶剂的表面张力为r1，所述第二溶剂的表面张力为r2，r2-r1≥5dyne/cm，例如二者的差值可以为5dyne/cm、5.5dyne/cm、6dyne/cm、6.5dyne/cm、7dyne/cm、7.5dyne/cm、8dyne/cm、8.5dyne/cm、9dyne/cm、9.5dyne/cm、10dyne/cm或10.5dyne/cm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选5-10.5dyne/cm。

23、优选地，所述第一溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、二氧六环、乙腈、正戊烷、正己烷中的任意一种或至少两种的组合。

24、作为本发明的优选技术方案，特定种类的第一溶剂为聚合物的良溶剂，即聚合物与第一溶剂溶度参数δ差≤0.5，以使聚合物充分溶解，能够防止铸膜液中存在未被溶解的聚合物团簇。如果铸膜液中存在未溶解的聚合物团簇，导致液膜(铸膜液)相分离的过程中未被溶解的聚合物团簇会聚集成晶核，晶核与晶核之间的作用力比较小，使复合聚合物多孔膜的力学性能较差，溶解性好的第一溶剂有利于制备力学性能更优的复合聚合物多孔膜。

25、优选地，所述第二溶剂易溶于水和/或醇类溶剂；由此，可以使初级膜能够在溶剂浴(水和/或醇类溶剂的溶剂浴)中二次成型，并且通过溶剂置换而去除。

26、优选地，所述第二溶剂的沸点≥180℃，例如可以为190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选190-290℃。

27、优选地，所述第二溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、环丁砜、乙二醇、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或至少两种的组合。

28、作为本发明的优选技术方案，所述第二溶剂的种类如前所述，其不仅与第一溶剂具有特定的沸点差、表面张力差，而且与后续溶剂浴中的溶剂具有优良的相容性，可以保持适宜的交换速率，从而使得到的复合聚合物多孔膜具有较高的孔隙率和理想的孔径结构。

29、优选地，以所述第一溶剂与第二溶剂的总质量为100％计，所述第一溶剂的质量为50％-90％，例如可以为55％、60％、65％、70％、75％、80％或85％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

30、即，以第一溶剂与第二溶剂的总质量为100％计，所述第二溶剂的质量为10％-50％，例如可以为15％、20％、25％、30％、35％、40％或45％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

31、作为本发明的优选技术方案，先以干燥的方法去除液膜中的第一溶剂，再以溶剂浴中进行溶剂置换的方法去除初级膜中的第二溶剂。当第一溶剂去除(蒸发/挥发)到一定程度时，液膜(铸膜液)形成热力学不稳定体系，使铸膜液发生相分离，形成聚合物富相和聚合物贫相，第二溶剂的沸点更高，相对于第一溶剂难以蒸发/挥发。所以当第一溶剂完全去除时，聚合物链段开始排列并与第二溶剂组成完全互连的网络，使得形成的初级膜具有二次成型的能力，再将第二溶剂去除，则会在膜中留下完全贯通的三维结构，此结构有利于电解液在膜内的扩散与传导，降低电阻。在去除液膜中的第一溶剂的阶段，表层聚合物浓度增加，形成比较致密的上表面，且第二溶剂表面张力大于第一溶剂，其形成的表面张力差使得在第一溶剂去除过程中，第二溶剂因其较高的表面张力依然与大部分聚合物相互作用，从而使得第一溶剂所形成的致密皮层非常薄；致密的上表面阻碍了第二溶剂从底层通过致密层向溶剂浴的进一步扩散，也阻碍了溶剂浴向初级膜的渗透；随着膜上层的逐渐凝固，内部的溶剂会通过下表面扩散到溶剂浴中，贫相在底部聚集形成大孔隙，由此得到的复合聚合物多孔膜同时具有致密小孔径的薄皮层(又称“致密层”)的上表面和开放大孔径的下表面，薄皮层的上表面可以有效避免气体交叉，提升其作为隔膜的安全性，开放大孔径的下表面使得复合聚合物多孔膜具有良好的电解液浸润性，降低电阻。

32、基于前述溶剂分步去除的策略，作为本发明的优选技术方案，第一溶剂和第二溶剂的用量对复合聚合物多孔膜的表面及内部结构具有调控作用。以溶剂(第一溶剂+第二溶剂)的总量为100％计，第一溶剂的含量为50％-90％，而第二溶剂表面张力＞第一溶剂的表面张力，因此在第一溶剂去除阶段，第二溶剂依然与铸膜液中大部分聚合物相互作用，所以在第一溶剂去除过程中因相分离产生的聚合物富相较少，因此上表面所形成致密皮层非常薄(又称“上表面致密层”)，所述上表面致密层的厚度为0.1-1μm，孔径≤100nm，从而有效避免气体交叉，更好地发挥隔气效果。

33、进一步地，在去除第一溶剂的过程中，液膜形成热力学不稳定体系而发生相分离，形成聚合物富相和聚合物贫相，在第二溶剂去除阶段剩余聚合物开始相分离，形成三维贯通的多孔层；因此，改变第二溶剂的含量对复合聚合物多孔膜内部三维贯通孔洞结构的尺寸具有调控作用。以溶剂的总量为100％计，第二溶剂的含量为10％-30％时，贫相小液滴相对比较少，所以当富相小液滴固化时，贫相小液滴聚集而成的大液滴比较小，制成的复合聚合物多孔膜的微孔就相对较小，例如上表面的孔径为0.1-0.3μm，下表面的孔径为0.5-0.7μm。当第二溶剂的含量为30％-50％时，贫相小液滴相对比较多，所以当富相小液滴固化时，贫相小液滴聚集而成的大液滴比较大，制成的复合聚合物多孔膜的微孔就相对较大，例如上表面的孔径为0.3-0.5μm，下表面的孔径为0.7-1μm。即，通过控制溶剂(第一溶剂+第二溶剂)中第二溶剂的含量占比，可以对复合聚合物多孔膜的微孔结构和尺寸进行调控。

34、优选地，以第一溶剂、第二溶剂和聚合物的总质量为100％计，所述聚合物的质量为12％-30％，例如可以为13％、15％、17％、18％、19％、20％、22％、25％或28％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

35、作为本发明的优选技术方案，首先将第一溶剂、第二溶剂和聚合物混合以制成聚合物溶液，再将亲水性无机颗粒分散于聚合物溶液中，得到铸膜液。聚合物溶液中聚合物的质量百分含量为12％-30％，一方面可以使铸膜液具有适宜的粘度，有利于复合聚合物多孔膜的成型；另一方面，适宜含量的聚合物能够抑制膜中的亲水性无机颗粒被溶出。

36、优选地，所述亲水性无机颗粒包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化锌、氧化铈、硫酸钡、氢氧化镁中的任意一种或至少两种的组合。

37、优选地，所述亲水性无机颗粒的一次粒径为30-200nm，例如可以为40nm、50nm、70nm、90nm、110nm、120nm、140nm、150nm、160nm或180nm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

38、优选地，所述亲水性无机颗粒与聚合物的质量比为(3-7):1，例如可以为3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1、5:1、5.2:1、5.5:1、5.8:1、6:1、6.2:1、6.5:1或6.8:1等。

39、由于聚合物具有一定的疏水作用，使电解液对膜内部的浸润存在一定的阻碍，造成膜电阻变大、阻气性变差，同时使得疏水物质容易在膜表面堆积，造成其表面的污染。本发明在铸膜液中加入亲水性无机颗粒，可以改变膜的结构和孔的分布，有效提升膜的亲水性能。由于本发明的制备方法能够使复合聚合物多孔膜内部具有高比表面积，使得亲水性无机颗粒均匀负载且不易脱落，在保证亲水性能的前提下减少亲水性无机颗粒的添加量，从而大幅降低成本。

40、优选地，所述铸膜液的制备方法具体包括：将第一溶剂、第二溶剂和聚合物混合，得到聚合物溶液；将所述亲水性无机颗粒分散于聚合物溶液中，得到所述铸膜液。

41、优选地，所述涂布的方法包括辊涂法、刮涂法、浸渍法或流延法。所述涂布的方法能够所制得的液膜均匀平整、厚度可调，均匀平整的液膜使得后续第一溶剂的去处更彻底，使得最终得到的复合聚合物多孔膜平整、均匀、无凸点。

42、优选地，所述支撑网以收放卷的带有张力的连续形式浸渍于铸膜液中。

43、优选地，所述支撑网为多孔性支撑网，其材料包括聚苯硫醚、聚丙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯中的任意一种或至少两种的组合。

44、作为本发明的优选技术方案，所述支撑网的引入可以提高复合聚合物多孔膜的力学性能和强度；具体地，能够防止机械应力导致的复合聚合物多孔膜的切断、破裂或伸长等不良情况。另外，在支撑网的两面设置有聚合物-亲水性无机颗粒多孔膜的结构中，即便在支撑网的单面产生了损伤或孔(针孔等)的情况下，也能够通过设置于多孔性支撑体另一面的多孔膜来确保气体阻隔性。在支撑网的两面对称地设置(沉积设置)有多孔膜的结构中，能够有效地防止膜的卷曲等，搬运时或设置膜时的处理性也进一步提高。

45、优选地，去除所述液膜中的第一溶剂的方法包括干燥。

46、优选地，所述干燥的温度为30-120℃，例如可以为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃或110℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选45-90℃，更进一步优选55-80℃。

47、优选地，所述干燥的时间为0.1-1h，例如可以为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h或0.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

48、优选地，去除所述初级膜中的第二溶剂的方法包括在溶剂浴中进行溶剂置换。

49、优选地，所述溶剂浴的溶剂包括水和/或醇类溶剂，进一步优选水、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔丁醇中的任意一种或至少两种的组合。

50、优选地，所述溶剂置换的温度为5-60℃，例如可以为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃或55℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

51、优选地，所述溶剂置换的时间为0.3-3h，例如可以为0.5h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h或2.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

52、优选地，所述溶剂置换后还包括干燥的步骤。

53、优选地，所述溶剂置换后干燥的温度为40-60℃，例如可以为42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃或58℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

54、优选地，所述溶剂置换后干燥的时间为0.1-1h，例如可以为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h或0.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

55、优选地，所述制备方法具体包括：

56、将第一溶剂、第二溶剂和聚合物混合，得到聚合物溶液；所述聚合物溶液中聚合物的质量百分含量为12％-30％；

57、所述第一溶剂为聚合物的良溶剂，其沸点为t1，表面张力为r1，包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、二氧六环、乙腈、正戊烷、正己烷中的任意一种或至少两种的组合；

58、所述第二溶剂为可与第一溶剂混溶的溶剂，其沸点为t2，表面张力为r2，包括n-甲基吡咯烷酮、环丁砜、乙二醇、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、丙三醇、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或至少两种的组合；t2-t1≥40℃，r2-r1≥5dyne/cm；

59、以第一溶剂与第二溶剂的总质量为100％计，所述第一溶剂的质量为50％-90％；

60、将亲水性无机颗粒分散于所述聚合物溶液中，得到铸膜液；所述亲水性无机颗粒与聚合物的质量比为(3-7):1；

61、将所述铸膜液涂布于支撑网上，得到包含支撑网的液膜；

62、将所述液膜于30-120℃干燥0.1-1h，去除第一溶剂，得到初级膜；

63、将所述初级膜置于溶剂浴中，于5-60℃溶剂置换0.3-3h，去除第二溶剂，得到复合聚合物多孔膜；

64、所述溶剂浴的溶剂包括水、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔丁醇中的任意一种或至少两种的组合。

65、第二方面，本发明提供一种复合聚合物多孔膜，所述复合聚合物多孔膜通过如第一方面所述的制备方法制备得到。

66、优选地，所述复合聚合物多孔膜的厚度为0.1-0.8mm，进一步优选0.3-0.7mm，更进一步优选0.4-0.6mm。

67、优选地，所述复合聚合物多孔膜的孔隙率＞60％，进一步优选≥70％，更进一步优选80％-95％。

68、优选地，所述复合聚合物多孔膜包括单面致密表层(上表面致密层)和单面开放多孔的结构，其上表面相对致密且孔径较小，下表面相对多孔且孔径较大，具有开放大孔径，所述复合聚合物多孔膜的内部为三维树枝状贯通孔结构。

69、优选地，所述复合聚合物多孔膜的上表面致密层的孔径≤100nm，上表面致密层的厚度为0.1-1μm，下表面多孔层的孔径为0.5-2μm。

70、优选地，所述复合聚合物多孔膜的面电阻＜0.4ω/cm2，进一步优选≤0.3ω/cm2，更进一步优选≤0.28ω/cm2，例如可以为0.19-0.28ω/cm2；面电阻的测试条件为30℃，30wt％的koh溶液。

71、优选地，所述复合聚合物多孔膜的泡点压力＞1.5bar，进一步优选≥2bar，例如可以为2-3bar。

72、优选地，所述复合聚合物多孔膜的拉伸强度≥25mpa，进一步优选25-30mpa。

73、第三方面，本发明提供一种如第二方面所述的复合聚合物多孔膜的应用，所述复合聚合物多孔膜应用于电解槽隔膜。

74、优选地，所述复合聚合物多孔膜应用于碱性水电解槽隔膜。

75、第四方面，本发明提供一种碱性水电解槽，所述碱性水电解槽包括阴极、阳极和设置于所述阴极和阳极之间的隔膜，所述隔膜为如第二方面所述的复合聚合物多孔膜。

76、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

77、(1)本发明提供的制备方法中，采用具有不同沸点、表面张力的特定的第一溶剂、第二溶剂制备铸膜液，进而以分段去除第一溶剂、第二溶剂的方法得到复合聚合物多孔膜，通过溶剂和工艺的设计和相互协同，得到综合性能优异的复合聚合物多孔膜，其内部具有高孔隙率、大比表面积的三维贯通孔结构，使亲水性无机颗粒均匀负载且不易脱落，并具有致密小孔径薄皮层的上表面和开放大孔径的下表面，赋予复合聚合物多孔膜优良的亲水性、电解液浸润性和导电性，其传质效率高，隔气效果好，力学性能高，电阻低。

78、(2)所述复合聚合物多孔膜能够充分满足碱性水电解槽对隔膜的性能要求，其内部高孔隙率的三维贯通孔结构可以促进电解液在阴阳两极中的传导从而使隔膜电阻变小，在30℃、30wt％koh溶液中的面电阻≤0.28ω/cm2，在电流密度500ma/cm2下的槽电压＜1.9v，对于降低碱性水电解槽的系统能耗具有重要意义。同时，所述复合聚合物多孔膜的上表面具有致密小孔径薄皮层，赋予其优异的隔气效果，泡点压力≥2bar，有利于避免氢气和氧气的交叉，使得气体纯度高，安全可靠；并具有优良的力学性能，拉伸强度≥25mpa。

79、(3)本发明的制备方法简单高效，能够便捷、快速地获得综合性能优异的复合聚合物多孔膜，具有广阔的工业化应用前景。