燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料、制备方法及其应用技术

燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料、制备方法及其应用，属于质子交换膜技术领域。其是以2,6‑二氟苯腈、3,3′‑二磺酸钠基‑4,4′‑二氯二苯砜、双酚单体和4‑氨基苯基对苯二酚为原料，通过亲核缩聚反应制得含氨基磺化聚芴醚腈聚合物，然后经过酸化得到含氨基磺化聚芴醚砜腈材料，再配置为成膜液后采用流延法延流成膜，得到质子交换膜。本发明专利技术制备方法简单，生产周期短，制备的质子交换膜具有高的质子传导性和良好的稳定性。本发明专利技术中所制备的一系列膜在直接甲醇燃料电池领域有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于质子交换膜
，具体涉及一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料、制备方法及其在制备质子交换膜中的应用。
技术介绍
目前，煤、石油、天然气等化石能源的燃烧会造成环境污染，且不可再生而迅速枯竭，而风能、水能、潮汐能和太阳能等新能源易受地理条件和环境因素的影响，具有间歇性和不稳定性。因此，开发一种环境友好又兼具高能量转化率的绿色能源迫在眉睫。燃料电池作为一种新能源，具有启动快、噪音低、效率高、燃料易储存、无电解质泄露、寿命长等优点，有望成为军事及民用等动力能源领域的主要电源。质子交换膜作为直接甲醇燃料电池的核心部件，其综合性能不足是直接甲醇燃料电池产业化所面临的最大问题。已开发的聚合物电解质膜材料普遍存在阻醇性能差和高离子传导率时尺寸稳定性不足等缺点。即使是具有全氟磺酸结构的Nafion膜，仍然不能满足直接甲醇燃料电池的要求。因此，开发出适用于直接甲醇燃料电池的可替代Nafion膜的具有高阻醇性、高尺寸稳定性、高质子传导率、低成本的质子交换膜是推动直接甲醇燃料电池商业化进程的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其结构式如下所示：其中，m、n、p、q为重复单元数，m、n、p、q为≥1的整数。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其结构式如下所示：其中，m、n、p、q为重复单元数，m、n、p、q为≥1的整数。2.权利要求1所述的一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料的制备方法，其特征在于：氮气保护下，在装有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入amol4-氨基苯基对苯二酚、bmol双酚单体、cmol2,6-二氟苯腈、dmol3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜；混合均匀后加入1.1(a+b)～2(a+b)mol成盐剂、10～20mL的带水剂、1000(a+b)～2000(a+b)mL溶剂，120～140℃条件下带水回流3～5小时，放掉带水剂，温度升至170～195℃，蒸出剩余的带水剂，继续反应6～20小时，出料于蒸馏水中，得到条状含氨基磺化聚芴醚砜腈聚合物，用捣碎机捣碎，用蒸馏水煮沸5～8遍，烘干后得到含氨基磺化聚芴醚砜腈共聚物，其中，a＝0.001～1.0，b＝0.001～1.0，c＝0.001～1.0，d＝0.001～1.0，且a+b＝c+d。3.如权利要求1所述的一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料的制备方法，其特征在于：双酚单体为9,9′-二(4-羟基苯基)芴(双酚芴)、9,9′-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)芴、9,9′-二(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)芴、酚酞或3,3′-二(4-羟基-3,5-二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，罗雪妍，徐晶美，李名卉，田雪，王蕾，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22