一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜及其制备方法，属于碱性阴离子交换膜技术领域。本发明专利技术首先合成了具有良好溶解性和稳定性的无醚氧键聚合物，再直接以聚合物的胺基作为接枝位点对聚合物进行功能化接枝后获得膜材料并制膜。所制备的膜具有较好的碱稳定性和较高的离子传导率，可应用于碱性聚合物电解池中。

A Side Group Modified Anaerobic Polymer Anion Exchange Membrane and Its Preparation Method

The invention discloses a side group modified anaerobic polymer anion exchange membrane and a preparation method thereof, belonging to the technical field of basic anion exchange membrane. The invention first synthesizes an ether-free oxygen-bonded polymer with good solubility and stability, and then directly takes the amine group of the polymer as the grafting site to functionalize the polymer to obtain a membrane material and prepare a film. The prepared membrane has good alkali stability and high ionic conductivity, and can be used in alkaline polymer electrolytic cells.

【技术实现步骤摘要】
一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜及其制备方法
本专利技术属于碱性阴离子交换膜
，涉及到一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜及其制备方法。
技术介绍
随着全球对清洁高效能源需求的不断增长，氢气因其具有绿色、稳定、比能量高，可作为清洁能源的载体等特点受到了世界各国的广泛关注。碱性电解池作为电解水制氢技术的一种，相比于酸性电解池，碱性电解池因不需要使用贵金属催化剂(如Pt/C，IrO2等)，具有可大规模生产等优势，已成为目前的研究热点。膜作为碱性电解池中的关键部件，其性能的好坏很大程度上决定着电池的性能。其作用主要有：隔绝阴阳两极、隔绝运行过程中产生的氢气和氧气、传递离子。目前，用于碱性电解池中的膜主要存在离子传导能力不足、碱稳定性差等问题。为了进一步提升碱性电解池的工作效率，膜的研究改进成为目前的工作热点。针对上述问题，有研究者提出采用含醚氧键主链(如PSf、PPO等)为基材，以疏水长侧链将离子交换基团(如三甲胺、哌啶、咪唑等)分离进而促进在膜内形成微相分离结构，促进离子在膜内的传递。但此种类型的膜，因主链含有醚氧键，在碱性条件下容易发生降解反应。导致膜寿命大大缩短，不利于电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜，其特征在于，该侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜结构如下：

【技术特征摘要】
1.一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜，其特征在于，该侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜结构如下：其中，x＝0-1，n＝1-6的正整数；R为离子交换基团，包括N-甲基哌啶、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、N-甲基吗啡啉、三甲胺。2.一种侧基修饰无氧型聚合物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)含胺基无氧型聚合物的合成：在冰水浴条件下，将间三联苯和N-甲基-4-哌啶酮加入到溶剂A中，通过机械搅拌使其完全溶解，再加入三氟甲磺酸，在0-5℃下反应30min后撤冰浴，反应温度逐渐恢复至室温并在此温度下反应，反应至生成褐色黏稠状固体，机械搅拌至搅不动为止，依据三氟甲磺酸的加入量不同，反应时间在12-48h不等，反应时间随着三氟甲磺酸的加入量增加而减少；将反应物溶于溶剂B中，后在沉淀剂A中析出，过滤、洗涤、干燥得到含胺基的无醚氧键主链；所述的间三联苯：N-甲基-4-哌啶酮：三氟甲磺酸的摩尔比为1：1～1.6：10～15；所述的间三联苯，N-甲基-4-哌啶酮在溶剂A中的w/v分别为10％～20％；所述三氟甲磺酸：溶剂A体积比为0.5～0.8：1；所述的溶剂A为二氯甲烷、三氯甲烷中的一种；所述的溶剂B为N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基亚砜的一种；所述的沉淀剂A为冰水或氢氧化钠；(2)离子液体的合成：将含有脂肪链的二溴单体及离子化试剂溶解于溶剂B中，在20～60℃反应48h，将析出的固体产物用溶剂B反复清洗3～5次，真空干燥得到离子液体；所述的含有脂肪链的二溴单体结构如下：其中n＝1～6的正整数；所述的含有脂肪链的二溴单体：离子化试剂的摩尔比1.5～2：1；所述的含有脂肪链的二溴单体及离子化试剂在溶剂B中的w/v分别为10～30％；所述的溶剂B为乙酸乙酯、乙腈中的一种；所述的离子化试剂为N-甲基哌啶、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：焉晓明，苏祥东，贺高红，张文君，阮雪华，代岩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21