一种聚醚酮类离子交换膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提出了一种聚醚酮类离子交换膜及其制备方法与应用，其中制备方法包括将原料聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮（PEEKK）中的一种或多种磺化、氯甲基化、制膜、季铵化的过程，制得的交换膜在分子上同时含有磺酸基和季铵基，从而成为兼具阳离子和阴离子交换功能的两性离子交换膜，可有效地传输质子，同时又可以通过Donnan效应有效地阻碍钒离子的渗透，从而可作为VRB专用的性能优良的离子交换膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及离子交换膜的
，特别涉及两性离子交换膜的

技术介绍
全钒氧化还原液流电池(简称钒电池，英文缩写为VRB),具有高能量密度、快速响应、低成本、运行安全、维护费用低、寿命长、容量可设计和绿色环保等众多优点，因此在智能电网、大规模储能调峰、电动车充电电源和办公应急电源等方面具有广阔的应用前景。离子交换膜是VRB的重要组成部件，具有分离正负极电解液以防止电池短路，同时允许电荷载体(如H+，HSO4－等)自由通过以保证正负两极电荷平衡而构成电池回路等重要作用。由于性能、价格等方面的原因，离子交换膜一直是制约VRB发展的重要因素，其成本占到整个VRB成本构成的近三分之一。VRB离子交换膜的制备方法主要包括：对已有高分子薄膜进行改性、利用高分子溶液或熔体制模等方法。所得产品在使用寿命、电池效率等方面很难满足应用要求。目前尚没有专门针对VRB性能要求而开发的离子交换膜产品，因此新型的、廉价的、性能优良、使用寿命长的离子交换膜产品需要迫切地开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新的聚醚酮类离子交换膜，本专利技术同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚酮类离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将原料磺化，得到一次改性产物；（2）将所述一次改性产物进行氯甲基化，得到二次改性产物；（3）将所述二次改性产物制膜，得到氯甲基化薄膜；（4）将所述氯甲基化薄膜进行季铵化，即得到所述聚醚酮类离子交换膜；其中，所述原料为选自聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮（PEEKK）中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种聚醚酮类离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将原料磺化，得到一次改性产物；
（2）将所述一次改性产物进行氯甲基化，得到二次改性产物；
（3）将所述二次改性产物制膜，得到氯甲基化薄膜；
（4）将所述氯甲基化薄膜进行季铵化，即得到所述聚醚酮类离子交换膜；
其中，所述原料为选自聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮（PEEKK）中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的聚醚酮类离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述磺化使用磺化剂，所述磺化剂为选自浓硫酸，发烟硫酸，三氧化硫，氯磺酸，硫酸钠，亚硫酸氢钠，焦亚硫酸钠，硫酰氯，氨基磺酸，二氧化硫和氯气的组合物，二氧化硫和氧气的组合物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的聚醚酮类离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述氯甲基化使用氯甲基化试剂，所述氯甲基化试剂为选自A、B、C、D四种组成中的一种或多种，其中：
A：氯甲基甲醚；
B：氯甲基乙醚；
C：甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛中一种或多种与盐酸的组合物；
D：氯甲醚、双氯甲醚中的一种或多种与金属盐酸盐的组合物。
4.根据权利要求1所述的聚醚酮类离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述季铵化使用季铵化试剂，所述季铵化试剂为选自N-乙基苯胺，N,N...

【专利技术属性】
技术研发人员：马素德，刘春，曾浩，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51