一种含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物及制备方法和应用，并且利用含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物，制备了基于所述阳离子聚合物的阴离子交换膜和催化层粘结剂，二苯并呋喃结构的引入形成了所述阳离子聚合物扭曲的骨架，使得所述阳离子聚合物具有较大的自由体积，基于所述阳离子聚合物制备的阴离子交换膜具有较高的吸水率，从而获得了较高的电导率。此外，所述含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物在保持良好粘结性、力学性能和尺寸稳定性的同时，提高了所述阳离子聚合物的溶解性以及所述阳离子聚合物的气体渗透率，从而有利于其作为催化层粘结剂在阴离子交换膜燃料电池和水电解领域的应用。水电解领域的应用。水电解领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及离子聚合物
，尤其涉及一种含有二苯并呋喃结构的阳离子聚合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种高效、清洁的化学发电装置，可以直接将化学能(氢气、甲醇等)转化为电能，是目前最受关注的能源转换装置之一。其中，聚合物电解质膜燃料电池具有快速启动和对负荷变化的快速响应等优点，受到越来越多的关注。聚合物电解质膜燃料电池以聚合物电解质膜为固体电解质，起到分割阴阳两极及传导质子(H
+
)或氢氧根离子(OH
‑
)的作用，是聚合物电解质燃料电池中的一个关键部件。
[0003]聚合物电解质膜燃料电池通常根据传导离子的不同，可分为使用质子交换膜的酸性聚合物电解质膜燃料电池和使用碱性阴离子交换膜的碱性聚合物电解质膜燃料电池。相对于质子交换膜燃料电池，碱性阴离子交换膜燃料电池具有一系列独特优点：由于其碱性环境，燃料电池具有更快的反应动力学、可以使用非贵金属催化剂以及便于运输的甲醇或乙醇等有机燃料。然而，现有技术中的阴离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物，具有如式I所示的结构：所述式I中x为介于0.01～1.00之间的任意数值，y在0～0.99之间，0.01≤x+y≤1.0，且当x+y＝1时，R2不同时为氢原子；所述式I中n代表聚合度，n为介于10～1,000,000之间的整数；所述式I中各
‑
Ar1‑
片段独立地选自如下结构中的一种或多种：所述式I中各
‑
Ar2‑
片段独立地选自如下带有阳离子结构中的一种或多种：其中：每个R
′
分别独立地选自碳原子数为1～15之间的烃基或芳烃基；R4为季铵阳离子，选自下列结构中的一种或多种：其中，R
01
、R
02
、R
03
、R
04
和R
05
分别独立地选自含碳原子数为1～10的烃基；抗衡离子A
‑
选自卤素离子、氢氧根离子或碳酸氢根离子；所述式I中各R1独立地选自如下结构中的一种或多种：
其中p为1～15之间的整数；所述式I中各R2独立地选自如下结构中的一种或多种：其中：R
01
、R
02
、R
03
、R
04
和R
05
分别独立地选自含碳原子数为1～10的烃基；抗衡阴离子A
‑
选自卤素离子、氢氧根离子或碳酸氢根离子；所述式I中各R3独立地选自如下结构中的一种或多种：2.根据权利要求1所述含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物，其特征在于，所述式I中各
‑
Ar1‑
片段独立地选自如下结构中的一种或多种:所述式I中各
‑
Ar2‑
片段独立地选自如下结构中的一种或多种：其中：每个R
′
分别独立地选自碳原子数为1～15之间的烃基或芳烃基；R4为季铵阳离子，选自下列结构中的一种或多种：其中，R
01
、R
02
、R
03
、R
04
和R
05
分别独立地选自含碳原子数为1～10的烃基；抗衡离子A
‑
选自卤素离子、氢氧根离子或碳酸氢根离子；所述式I中各R1独立地选自如下结构中的一种或多种：所述式I中各R2独立地选自如下结构中的一种或多种：所述抗衡离子A
‑
选自卤素离子、氢氧根离子或碳酸氢根离子。
3.权利要求1或2所述含二苯并呋喃结构的阳离子聚合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将二苯并呋喃、Ar1'、Ar
2”、酮类单体、第一有机溶剂和有机强酸混合后，进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海兵，汪涛，朱红芳，丁运生，
申请(专利权)人：安庆聚石科技研究有限公司，
类型：发明
国别省市：