【技术实现步骤摘要】
一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜及其制备方法
本专利技术属于燃料电池
，具体涉及一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜及其制备方法。
技术介绍
迄今为止，可再生能源被认为是解决环境问题的最有效方法。在众多可再生能源技术中，燃料电池因其效率高、环境友好而备受关注。其中，阴离子交换膜燃料电池在碱性条件下工作，可有效增强电极反应动力学，因而可使用非贵金属催化剂，受到学术界广泛关注。但是，作为阴离子交换膜燃料电池的核心部件，阴离子交换膜在高温(大于80℃)及强碱性操作条件下会出现电导率快速下降、碱性稳定性差等严重问题。芳香族聚芳醚类聚合物具有良好的机械、热稳定性和易于改性等优点，广泛用于制备阴离子交换膜。但研究表明，在强碱性条件下，其主链会受到OH-进攻而发生C-O键裂解，进而导致膜主链降解，失去机械强度。其中，如文献J.Mater.Chem.A,2018,6,15456所述，聚合物主链中的吸电子联接基团，及其邻位连接的季铵基团会加速芳醚裂解，进而引发季铵基团降解，降低电导率。研究...
【技术保护点】
1.一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜，其特征在于，所述的一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜的分子结构如下：/n
【技术特征摘要】
1.一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜，其特征在于，所述的一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜的分子结构如下：
该材料的分子量为20-100kgmol-1；其中，-Ar-的结构为：
R1为或在碳链中加入醚氧键，总长度为0-12个原子；
R2为引入的阳离子功能基团。
2.如权利要求1所述的一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜，其特征在于，所述的R2为引入的阳离子功能基团，能包括：
3.根据权利要求1或2所述的一种不含吸电子基团的醚氧基对位季铵结构阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)聚芳醚酮聚合物材料的制备：
在氮气保护下，将4,4’-二氟二苯酮，芳族二羟基单体(HO-Ar-OH)和碳酸钾溶解于溶剂A中，再加入甲苯，在120～170℃下回流1～4h至水和甲苯完全除去，然后升温至130～180℃，反应2～8h；将反应溶液倒入沉淀剂B中，过滤、洗涤、80℃下干燥12～48h得到聚芳醚酮；
所述的芳族二羟基单体与4,4’-二氟二苯酮、碳酸钾的摩尔比为1:(0.5～2):(1～2.5)；
所述的芳族二羟基单体、4,4’-二氟二苯酮、碳酸钾在溶剂A中的质量浓度w/v(反应物质量/溶剂体积，下同)为10～50g/mL；
所述的甲苯与溶剂A的体积比为3:3～3:5；
(2)聚芳醚胺聚合物材料的制备：将聚芳醚酮、甲酰胺和甲酸溶解于溶剂C中，140～200℃反应10～40h；将反应溶液倒入沉淀剂D中，过滤，将析出的固体产物加入溶剂E中，然后一边滴加100mlHCl溶液一边升温至50～120℃，反应24h～120h；将反应悬浮液过滤，用KOH溶液和去离子水洗涤至中性，在60℃下干燥12～48h得到聚芳醚胺；
所述的聚芳醚酮与甲酰胺的摩尔比为1:30～1:60；
所述的甲酰胺与甲酸的体积比为1:1～2:1；
所述的聚芳醚酮在溶剂C中的质量浓度w/v为1～10g/mL；
所述的溶剂C与溶剂E体积比为1:3～2:3；
所述的HCl溶液浓度为5～20％；
所述的KOH溶液浓度为10～40％；
(3)卤代脂肪链(阳)离子液体的合成：将含有脂肪链的二卤单体及离子化试剂溶解于溶剂F中，在20～40℃反应12～48h得到白色悬浮液，将过滤后的虑液旋转蒸发得到混合有机相；将混合有机相在分液漏斗中分离得到下层产物，并用溶剂G反复清洗3～5次；在60℃下干燥12～48h得到离子液体；
所述的脂肪链的二卤单体为全碳链或含醚氧键的碳链的二溴或二氯单体，总长度为2～14个原子；
所述的离子化试剂为三甲胺、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、N-甲基哌啶、DABCO、吡啶...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺高红，吴雪梅，张帆，张扬，李甜甜，陈婉婷，焉晓明，李祥村，肖武，姜晓滨，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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