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本发明提供了一种基于碳量子点催化层的双极膜，将碳源分散于去离子水中形成前驱体溶液，于160~180℃进行水热反应4~6 h，反应结束后冷却至室温，经离心、透析、旋蒸和干燥后得到碳量子点，将所述的碳量子点分散于去离子水中，得到催化剂油墨，然后喷涂于阴离子交换膜的一侧表面，形成催化层，于所述催化层上涂覆阳离子交换层铸膜液，形成阳离子交换层，得到基于碳量子点催化层的双极膜；本发明制备的双极膜催化剂具有原料来源丰富，组成与结构可设计性强；由其作为催化层的双极膜在水解离过程中稳定性较好。