Nafion 117含溶液可用于形成Nafion膜，从而实现良好的吸水率 (~27%) 和离子电导率 (~1.23 × 10−2 Ω−1 cm−1)。由其制成的聚合物电解质燃料电池在600V时的电流密度~640 mA cm−2。其主要作用体现在以下几个方面：
1. 燃料电池中的作用
在燃料电池中，被用作电解质膜。其关键作用是：
离子导电性：Nafion 117膜在水化条件下可以导电，主要导电离子为氢离子，使得它在燃料电池中充当电解质的角色。它允许氢离子从阳极到达阴极，而电子通过外部电路流动，从而生成电能。
选择性屏障：Nafion膜具有较强的化学稳定性和选择性，能够有效地阻止反应性气体（如氢气、氧气等）穿透膜层，从而提高燃料电池的效率。
水合作用：Nafion 117的性能高度依赖于膜的水合作用。在含水的环境下，它能够维持较高的离子导电性，因此，水合作用对其性能至关重要。
2. 电解质膜在水处理中的应用
Nafion 117膜不仅用于燃料电池中，也广泛应用于水处理技术中，尤其是电渗析和电解水分解等领域：
电渗析：在水处理过程中，作为电解质膜帮助分离离子，通过施加电场使水中的盐分被有效地去除。
电解水：在电解水中，可以用作电解质膜，促进氢气和氧气的分离，提高电解水的效率。
3. 传感器和其他电化学设备
Nafion 117膜还被广泛用于各种电化学传感器和设备中：
氢气传感器：由于Nafion膜对氢离子的导电性，通常被用作氢气传感器中的电解质材料。
电化学分析：在电化学反应中，Nafion 117可用于电极表面的涂覆，帮助提高反应效率，尤其是在与酸性溶液反应时。
4. 溶液中的应用
Nafion 117含溶液可以在溶液环境中起到离子交换作用。在含溶液的情况下，Nafion 117膜能够：
离子交换：它能通过吸附溶液中的离子并进行交换，使其在多种电化学过程中发挥作用。例如，在燃料电池中，它与溶液中的氢离子进行交换，从而增强电池的离子导电性。
高效导电：在含水或其他适当溶液的环境下，Nafion 117膜的导电性能显著提高，这使其在多种电化学设备中成为理想的材料。
5. 溶液环境下的耐腐蚀性和化学稳定性
Nafion 117具有非常好的化学稳定性和耐腐蚀性，能够在酸性、碱性条件下使用，且不容易受到溶液中化学物质的影响。这使得它在许多工业和科学应用中非常有价值，尤其是需要在强酸或强碱环境中工作的场合。
Nafion 117含溶液的作用主要体现在其出色的离子导电性、化学稳定性和良好的膜性能，特别是在燃料电池、电化学传感器、水处理和催化等领域。其能够有效地导电、屏障性好且化学稳定，使其成为多种电化学应用中的理想选择。
