一种物理交联型聚合物阴离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种物理交联型聚合物阴离子交换膜及其制备方法，属于燃料电池高分子电解质及阴离子交换膜技术领域；物理交联型聚合物阴离子交换膜的结构如下：其中：m＝0.5

【技术实现步骤摘要】
一种物理交联型聚合物阴离子交换膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种物理交联型聚合物阴离子交换膜及其制备方法，属于燃料电池高分子电解质及阴离子交换膜

技术背景
[0002]随着不可再生能源消费的增加和环境问题的恶化，氢能，以其热值高、燃烧性能好、来源广泛、利用形式多样性等优点，被认为是人类未来最理想的可再生能源。在众多技术中，燃料电池被普遍认为是氢能最好的转换和储存装置。
[0003]到目前为止，质子交换膜燃料电池(PEMFCs)已经成功地应用于汽车等领域，但其所需的铂基贵金属催化剂成本较高，阻碍了其进一步发展。相比之下，碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)，由于其碱性工作环境、快速氧还原反应动力学以及使用非贵金属催化剂，而成为研究的热点。阴离子交换膜(AEMs)作为AEMFCs的核心组成部分之一，由于化学稳定性不足、离子传导率低、尺寸稳定性差等原因，其应用一直受到限制。因此，急需研发具有高化学稳定性、高离子传导率、良好尺寸稳定性的阴离子交换膜。
[0004]目前，文献报道的芳烃类碱性阴离子交换膜，在聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物理交联型聚合物阴离子交换膜，结构如下：其中：m＝0.5
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0.65，n＝0.35
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0.5，x＝0.07
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0.13，y＝0
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0.03，a＝0.12
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0.17，b＝0.13
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0.19。2.根据权利要求1所述物理交联型聚合物阴离子交换膜，其特征在于：所述物理交联型聚合物阴离子交换膜在80℃下，在2M氢氧化钠溶液中浸泡将近1600小时后，仍具有86.53％的离子传导率。3.权利要求1
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2中任一项所述物理交联型聚合物阴离子交换膜的制备方法，步骤如下：(1)聚联苯哌啶(PBP)聚合物的制备二联苯单体与哌啶酮盐酸盐单体，在有机溶剂和强酸催化剂的作用下，发生强酸催化的连续缩聚反应，连续缩聚反应结束后，在氢氧化钠溶液中析出，用去离子水洗涤至中性，然后将所得白色固体产物在盐酸溶液中浸泡，将泡酸后的产物用去离子水洗涤至中性，得到黄色固体，干燥，得到聚联苯哌啶聚合物；(2)负载螺环阳离子型联苯哌啶聚合物(PB
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ASU)的制备将步骤(1)制备的聚联苯哌啶聚合物溶解在二甲基亚砜溶剂中，在所得的溶液中加入1,5
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二溴戊烷和缚酸剂碳酸钾，在80℃下反应，得到负载螺环阳离子型联苯哌啶聚合物溶液，反应完成后，在乙酸乙酯溶剂中沉淀，用去离子水洗涤，除去碳酸钾，干燥，得到负载螺环阳离子型聚联苯哌啶聚合物；(3)氯甲基化氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物(CMSEBS)的制备将氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物溶解在三氯甲烷溶剂中，加入氯甲基化试剂和催化剂无水四氯化锡，进行氯甲基化反应，反应完成后，在洗涤溶剂中析出，再溶解，反复三次，得到氯甲基化氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物；(4)梳状氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物(Cn
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SEBS)的制备步骤(3)制备的氯甲基化氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物与带有长烷基链的叔胺进行反应，反应完成后，在析出溶剂中析出，洗涤，烘干，得到梳状氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物；(5)碱性阴离子交换膜(PB
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ASU
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Cn
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SEBS)的制备将步骤(2)制备的负载螺环阳离子型联苯哌啶聚合物溶解在二甲基亚砜溶剂中，得到负载螺环阳离子型联苯哌啶聚合物溶液；将步骤(4)制备的梳状氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物溶解在三氯甲烷溶剂中，得到梳状氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物溶液；并通过缓慢滴
加的方式将负载螺环阳离子型联苯哌啶聚合物溶液与梳状氢化苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物溶液混合，得到碱性阴离子交换膜(PB
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ASU
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Cn
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SEBS)，通过流延方式成膜，将所得的碱性阴离子交换膜(PB
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ASU

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红，桑菁，王芳辉，王智谦，汪中明，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：