聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚砜交联聚苯并咪唑互穿网络阴离子交换膜及其制备方法和应用，通过将含长烷基侧链离子传导基团修饰的聚苯并咪唑(PBI)，与改性后的卤烷基取代聚砜(PSF)材料进行交联并继而铸膜，制备得到具有互穿网络结构的阴离子交换膜材料。所制备的膜具有较好的尺寸稳定性和较高的离子传导率，可应用于碱性燃料电池中。该聚砜交联聚苯并咪唑互穿网络阴离子交换膜具有较高的离子传导率和优异的机械性能，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚砜交联聚苯并咪唑互穿网络阴离子交换膜的制备方法和应用，属于阴离子交换膜

技术介绍

1、随着人类社会经济的高速发展和社会的不断进步，能源与环境问题日益凸显，为满足国家能源需求并推进双碳目标，氢能和燃料电池技术成为研究和发展的重点。燃料电池可直接将化学能转化为电能，具有环境友好，能量转化率高等多种优点。目前，大部分的研究集中在质子交换膜燃料电池领域内，但由于其催化剂需要采用价格昂贵的金属，这限制了质子交换膜燃料电池的普及和发展。相比之下，阴离子交换膜燃料电池具有阴极催化活性高、催化剂成本低、燃料渗透率低等优势，降低了燃料电池的制作成本，有利于实现聚合物电解质膜燃料电池的大规模工业化。

2、聚苯并咪唑具有优异的机械稳定性、耐热性及耐碱性，在燃料电池、水电解制氢、储能电池用离子膜等领域备受关注。如，公开号为cn1101112448a的专利公开了一种梳状结构高电导率聚苯并咪唑阴离子交换膜，其结构式为：

3、

4、公开号为cn108586745a的专利公开了一种氟化聚苯并咪唑的阴离子交换膜，其结构式为：

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜，其特征在于，聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜的结构如下：

2.权利要求1所述的聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的白色固体的加入量相当于聚苯并咪唑中N-H基物质的量的4-6倍；所述的溶剂1为四氢呋喃、丙酮、乙腈；溶剂2为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺；试剂1是乙醚、乙酸乙酯；沉淀剂A是丙酮、水。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的溶剂是...

【技术特征摘要】

1.一种聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜，其特征在于，聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜的结构如下：

2.权利要求1所述的聚砜交联聚苯并咪唑的互穿网络阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的白色固体的加入量相当于聚苯并咪唑中n-h基物质的量的4-6倍；所述的溶剂1为四氢呋喃、丙酮、乙腈；溶剂2为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n,n-二甲基乙酰胺；试剂1是乙醚、乙酸乙酯；沉淀剂a是丙酮、水。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的溶剂是二氯甲烷、n-甲基吡咯烷酮；沉淀剂b是甲醇、乙醇、乙酸乙酯；所述的催化剂为三氯化铝、四氯化锡、二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘昱，高怀明，金成楼，张开涛，张林，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：