全钒液流电池（vanadium redox flow battery,VRB）因长寿命和低成本等特点而受到越来越多的关注。目前,商业Nafion膜高昂的价格和高钒离子渗透率限制了全钒液流电池推广和应用。因此,低成本和高性能的钒电池用隔膜的开发非常有现实意义。金属有机骨架（MOF）是一类由含金属单元和有机连接基组装而成的二维无机纳米材料。在众多的MOF中,MOF-UiO-66及其衍生物因为合适的孔径（0.24nm<d<0.6 nm）有望提高隔膜的阻钒性能,同时由于其具有亲水性也可以提高隔膜传导H+的能力。因此本研究拟将UiO-66及功能化MOF应用于VRB的隔膜中,通过优化MOF比例得到高选择性的隔膜。相转化法形成的多孔膜具有相对较宽的孔径分布,通过界面聚合将纳米颗粒引入多孔基膜上得到平均孔径更小更致密的薄层纳米复合膜（TFN）。本研究将UiO-66及其功能化衍生物通过界面聚合引入聚胺薄层复合膜（TFC）中制备了4种不同系列的TFN膜,通过离子选择性测试得到制备TFN膜时所需UiO-66及其功能化衍生物的最佳质量分数,并对4种不同MOF的优化膜进行单电池测试。结果表明在电流密度为在80 mA cm-2下,T-U/0.1%的EE为72.4%,高于聚胺TFC膜的63.3%;膜T-U-N/0.15%、膜T-U-2C/0.15%和膜T-U-S/0.1%的EE均高于75%。因此,4种TFN膜均具有比聚胺TFC膜更优异的电池性能。溶剂浇铸法是制备致密膜常用的方法。本研究将UiO-66及其功能化的衍生物与PVDF,PVP共混通过溶剂浇铸法制备共混膜。测试每种系列中不同添加量的共混膜的电导率和面电阻等。结果表明:添加UiO-66-SO3H的共混膜的电导率比其他功能化MOF掺杂的共混膜的电导率高,且面电阻也更低。研究测试了不同掺杂量的UiO-66-SO3H膜的钒渗透率,并计算了其离子选择性。其中MU-S/12%的离子选择性最大（3×10~3）,将膜MU-S/12%浸泡在VO2+/H2SO4溶液10天,它的质量损失率为0.56%,因而该膜可承受钒电池强酸强氧化性环境。单电池测试结果表明:在电流密度为80 mA cm-2时,膜MU-S/12%的EE为81.4%,比Nafion 212膜高5.0%,显示膜MU-S/12%比N212具有更好的电池性能。总之,UiO-66及其功能化衍生物无论在多孔膜还是离子交换膜中对钒离子的阻挡和H+的传导都有着一定的积极作用。