一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜及其制备方法和应用。一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜，其结构式包括以下结构单元：其中，Ar1、Ar2为相同或不同的带有位点的亚芳基基团，x1，x2为侧链碳原子数，M为金属原子，n为0

【技术实现步骤摘要】
一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环保
，尤其涉及一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]全球二氧化碳排放量的增加打破了原有的碳循环平衡，导致温室效应加剧，气候复杂多变。为了应对这一关键挑战，二氧化碳捕获和利用技术在减少大气中人为温室气体排放和将二氧化碳转化为高附加值产品方面引起了广泛关注。在各种碳捕获和转化技术中，离子交换膜的高渗透选择性发挥着重要作用，对实现温室气体净零排放目标至关重要，离子交换膜可以应用到电渗析(ED)、双极膜电渗析(BMED)、复分解电渗析(EDM)、CO2电化学还原，燃料电池，碱性电解水，氧化还原液流电池等碳减排应用。目前学术界、工业界和政府重点关注离子交换膜在碳捕获、利用和储存方面的独特优势(Sep.Purif.Technol.,2022,296,121390)。
[0003]受益于碱性环境中电化学反应的特征，碱性电解水，液流电池和燃料电池等技术具有材料灵活高和成本较低的优势。作为该技术的核心高性能传导阴离子的功能膜受到越来越多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含亲水辅助基团的离子溶剂膜，其特征在于，其结构式包括以下结构单元：其中，Ar1、Ar2为相同或不同的带有位点的亚芳基基团，x1，x2为侧链碳原子数，M为金属原子；优选地，所述n为0
‑
80。2.根据权利要求1所述的离子溶剂膜，其特征在于，所述亚芳基基团的结构式包括以下结构式中的一种或多种：3.根据权利要求1所述的离子溶剂膜，其特征在于，所述x1，x2为1
‑
20；优选地，所述M为Li、Na、K、Rb或Cs中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的离子溶剂膜，其特征在于，所述离子溶剂膜的数均分子量为500
‑
800000，聚合度为10
‑
200的整数；优选地，所述离子溶剂膜可溶于NMP、DMF、DMAc或DMSO中的一种或多种溶剂。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的含亲水辅助基团的离子溶剂膜的制备方法，其特征在于，包括：利用聚合反应生成含有相同或不同的带有位点的亚芳基基团的聚苯并咪唑聚合物，随后接枝得到含不同碳原子数磺酸基侧链的聚合物，然后成膜，再将所制备的聚合物膜在碱
性条件下反应，得到所述含亲水辅助基团的离子溶剂膜；其中，所述的相同或不同的带有位点的亚芳基基团的结构式包括如下结构式中的一种或多种：6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应包括：在惰性气氛下，将所述含相同或不同的带有位点的亚芳基基团的二酸与3,3
‑
二氨基联苯胺单体混合、搅拌反应，然后经过洗涤、第一干燥，得到纯化的含相同或不同的带有位点的亚芳基基团的聚苯并咪唑聚合物；优选地，所述含相同或不同的带有位点的亚芳基基团的二酸与所述3,3
‑
二氨基联苯胺单体的摩尔比为1:1
‑
10；优选地，所述搅拌反应的温度为0
‑
200℃；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李南文，胡旭，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：