【技术实现步骤摘要】
一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜及制备方法
本专利技术属于膜
，特别是涉及一种胍基功能化阴离子交换膜及其制备方法。
技术介绍
聚合物阴离子交换膜是一种碱性电解质，其含有碱性活性基团，对阴离子具有选择透过性作用，也称为离子选择透过性膜。阴离子交换膜通常由三个部分构成：高分子聚合物的主链、连接在主链上荷正电的活性基团、与活性基团配对的可以自由移动的阴离子。阴离子交换膜应用广泛，它是分离、提纯装置以及电化学组件中的关键部件，在氯碱工业、水处理、重金属回收、湿法冶金以及能量的储存和转换等领域都起到举足轻重的作用。近年来，随着新型化学电源的发展，阴离子交换膜作为电池隔膜在液流储能电池、阴离子交换膜燃料电池、新型超级电容器等方面的应用也得到更多的关注和研究。在燃料电池等电化学装置中，作为关键材料的阴离子交换膜不仅起着隔离氧化剂和还原剂的作用，而且还具有离子传导作用。所以阴离子交换膜需要具有较高的离子选择透过性以及电导率，同时还应该具有良好的机械强度、柔韧性能、尺寸稳定性，并具有较高的热稳定性和化学稳定性。目...
【技术保护点】
1.一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜，其特征在于：所述膜的成分为侧链带有大量胍基官能团的聚合物，并形成交联的网状结构；其中以聚砜、聚苯醚、聚醚砜、酚酞型聚醚砜、聚醚酮、聚酰亚胺中任意一种带有苯环结构的高分子聚合物作为主链，侧链为卤化四甲基苄胍与二羟基酚类有机单体的聚合物，其中主链有苯基的部分对位与侧链卤化四甲基苄胍偶联反应键合；侧链卤化四甲基苄胍的卤代甲基和二羟基酚类有机单体上的-OH通过醚化反应进行键合；该卤化四甲基苄胍在偶联反应后键合在高分子主链之后，经过目标阴离子溶液浸泡后，聚合物主链上的四甲基苄胍化合物含目标阴离子。/n
【技术特征摘要】
1.一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜，其特征在于：所述膜的成分为侧链带有大量胍基官能团的聚合物，并形成交联的网状结构；其中以聚砜、聚苯醚、聚醚砜、酚酞型聚醚砜、聚醚酮、聚酰亚胺中任意一种带有苯环结构的高分子聚合物作为主链，侧链为卤化四甲基苄胍与二羟基酚类有机单体的聚合物，其中主链有苯基的部分对位与侧链卤化四甲基苄胍偶联反应键合；侧链卤化四甲基苄胍的卤代甲基和二羟基酚类有机单体上的-OH通过醚化反应进行键合；该卤化四甲基苄胍在偶联反应后键合在高分子主链之后，经过目标阴离子溶液浸泡后，聚合物主链上的四甲基苄胍化合物含目标阴离子。
2.根据权利要求1所述的一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜，其特征在于：所述二羟基酚类有机单体具体为双酚AF或2’2-羟基联苯。
3.根据权利要求1所述的一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜，其特征在于：所述目标阴离子，具体为Cl-、Br-、I-、CO32-、SO3H-、OH-中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜，其特征在于：所述卤化四甲基苄胍为溴化四甲基苄胍。
5.一种制备如权利要求1或4任一项所述的一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）M和Q的硼酸化：将M溶解在溶剂中，依次加入硼酸化试剂、催化剂、4,4'-二叔丁基联吡啶，在60-100℃下反应10-48h后，将反应溶液倒入沉淀剂中，过滤、洗涤并干燥，分别得到硼酸化的M，记为B-x-M，x为硼酸化程度；将Q进行同样的硼酸化处理获得硼酸化的Q，记为BQ；其中M为聚砜、聚苯醚、聚醚砜、酚酞型聚醚砜、聚醚酮、聚酰亚胺中的任意一种高分子聚合物，Q为二羟基酚类有机单体，具体为双酚AF或2’2-羟基联苯；
（2）溴化四甲基苄胍的制备：将四甲基胍置于反应器中，然后滴加苄基氯，在室温下搅拌反应18-48h，四甲基胍和苄基氯的摩尔比为10:1-10过滤混合物；将滤液用40-60mL乙醚溶解，依次用蒸馏水洗涤4-6次，用无水Na2SO4干燥；通过蒸发溶剂，制得棕色油状产物四甲基苄胍；取四甲基苄胍溶于溶剂中，并加入溴化剂和引发剂，在60-85℃和搅拌的条件下使其沸腾回流6-12h；在沉淀剂中沉淀，干燥后得到溴化四甲基苄胍；
（3）聚合物胍基功能化：取步骤（1）中得到的B-x-M，与催化剂、溶剂四氢呋喃混合，置于圆底烧瓶中，再注入步骤（2）得到的溴化四甲基苄胍的K2CO3水溶液，在60...
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