聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜的制备方法，阴离子交换膜由以聚乙二醇单甲醚修饰的大空间位阻咪唑鎓基化合物组成；制备方法：步骤1：碘基取代的聚乙二醇单甲醚化合物的制备；步骤2：2

【技术实现步骤摘要】
聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜的制备方法


[0001]本专利技术属于离子交换膜材料
，具体涉及一种聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜的制备方法。

技术介绍

[0002]针对关于绿色可替代能源的迫切需求，聚合物电解质膜燃料电池因其安全可靠及高的能量转化效率，有望成为一类极具发展前景的能源转化技术。其中，阴离子交换膜燃料电池具有启动快、能量转化效率高、可使用非贵金属催化剂等优点，被认为是下一代低成本、清洁且高效的理想动力电池。阴离子交换膜作为其核心组件，性能优劣直接决定电池的输出指标。然而在面对实际复杂电池工况环境时，阴离子交换膜的离子传导率和化学稳定性依然面临着挑战。
[0003]通过模拟计算、小分子模型化合物的研究以及膜降解过程中的结构分析可知，传统季铵盐在碱性条件下易发生降解反应(如S
N
2取代、Hofmann降解等)，造成阴离子交换膜的性能在使用过程中逐渐下降。因此，多种替代的新型阳离子基团被不断地报道，如咪唑鎓盐(Journal of the American Chemical Societ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，其中，所述聚乙二醇修饰的大位阻咪唑鎓基阴离子交换膜由以下结构式的聚乙二醇单甲醚修饰的大空间位阻咪唑鎓基化合物组成：其中x＝30、40、50、70；所述制备方法具体按照如下步骤进行：步骤1：碘基取代的聚乙二醇单甲醚化合物的制备：将平均分子量为550g/mol的聚乙二醇单甲醚、吡啶分别溶解于二氯甲烷中配成溶液A，将对甲基苯磺酰氯溶解于二氯甲烷溶液中配成溶液B；将溶液B滴加至溶液A中，室温搅拌48h之后合并有机相，通过无机溶液洗涤，并50℃下真空干燥24h得到无色油状液体；最后在氩气保护的状态下，将无色油状液体和碘化钠在干燥丙酮溶剂体系中避光回流48h，冷却后萃取、洗涤、干燥，获得碘基取代的聚乙二醇单甲醚mPEG
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I；步骤2：2
‑
均三甲基苯
‑
4，5
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二苯基
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1H
‑
咪唑化合物的合成：将苯偶酰、米醛、乙酸铵、磷酸二氢钠依次加入极性有机溶剂甲醇中，之后将该混合体系回流反应12h；待反应结束后，过滤并收集滤液，并减压蒸馏以除去溶剂，最后在乙腈中重结晶得到2
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均三甲基苯
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4,5
‑
二苯基
‑
1H
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咪唑MDPIm；步骤3：2
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均三甲基苯
‑
4,5
‑
二苯基
‑1‑
聚乙二醇单甲醚
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咪唑化合物的制备：将步骤2中的2
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均三甲基苯
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4,5
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二苯基
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1H
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咪唑MDPIm小分子、四氢呋喃溶剂和氢氧化钠的混合体系在室温下剧烈搅拌1h，再加入步骤1的碘基取代的聚乙二醇单甲醚mPEG
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I化合物后，加热回流48h；冷却后进行萃取、洗涤、干燥，并在60℃真空干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小娟，郭嘉乾，方长青，李南文，刘磊，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：