一种螺环型自具微孔交联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螺环型自具微孔交联聚合物及其制备方法和应用。其结构式如式(I)所示，n、m及p为1～1000的整数。将聚合物A、B和交联剂C用有机溶剂溶解，得到铸膜液；将铸膜液进行铸膜，交联与干燥处理后，在碱性溶液中浸泡进行离子交换得到。本发明专利技术呈薄膜状，化学稳定性、热稳定性和机械稳定性高；具微孔，有助于促进质子在微孔通道内传导，加快氧还原反应；刚性的微孔框架降低了分子链间的缠绕和堆叠，成膜后微孔构筑了膜内“限域”离子通道，加强了阳离子电导率，同时微孔孔径尺寸效应也提高了膜的离子选择性，在液流电池、电渗析、电解水与质子交换膜燃料电池中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子传导膜，具体涉及一种螺环型自具微孔交联聚合物及其制备方法和应用。

技术介绍

1、工业革命以来，社会生产力大幅提升，对能源的需求也急剧增大。经过对化石能源百年的开采利用，人类社会开始面临能源枯竭的问题，由于化石能源的使用导致的大量温室气体排放也成为不容忽视的问题。大力发展低碳可再生能源成为社会共识。由此，新能源领域，特别是诸如液流电池、电渗析、电解水和燃料电池等领域的蓬勃发展令人期待。

2、膜内离子选择性传递在电渗析、液流电池和燃料电池等领域是决定其性能的关键步骤。例如，在质子交换膜燃料电池内，氢气在阳极发生氧化反应，产生的氢离子需要通过阳离子传导膜快速传递至阴极以形成循环回路，隔膜作为燃料电池的核心部件是影响电池性能的关键因素。目前由杜邦公司开发的nafion系列膜因其电导率高、化学稳定性强和机械性能优异而被广泛应用，但其存在造价昂贵和电导率低等缺点。研发新的替代品一直是近年来的热点。

3、加强膜的电导率和离子选择性，关键在于在膜内构筑连续的离子通道。传统的主要方法是加强由无定形聚合物(如聚醚砜、聚苯醚和聚苯乙烯等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种螺环型自具微孔交联聚合物，其特征在于，由含螺环结构的聚合物和酰胺键交联形成，结构式如式(I)所示：

2.根据权利要求1所述的含螺环自具微孔交联聚合物，其特征在于，所述聚合物A、聚合物B选自式(II)、式(III)，式(IV)、式(V)、式(VI)或式(VII)所示的结构：

3.根据权利要求2所述的含螺环自具微孔交联聚合物，其特征在于，R1～R4、R9与R10各自独立地选自H、C1～C3的烷基、C1～C3的取代烷基、C6～C10的芳香基或C6～C10的取代芳香基，更优选为C1～C2的烷基、C1～C2的取代烷基、苯基或取代苯基；所述取代烷基与取代芳香基中的取代...

【技术特征摘要】

1.一种螺环型自具微孔交联聚合物，其特征在于，由含螺环结构的聚合物和酰胺键交联形成，结构式如式(i)所示：

2.根据权利要求1所述的含螺环自具微孔交联聚合物，其特征在于，所述聚合物a、聚合物b选自式(ii)、式(iii)，式(iv)、式(v)、式(vi)或式(vii)所示的结构：

3.根据权利要求2所述的含螺环自具微孔交联聚合物，其特征在于，r1～r4、r9与r10各自独立地选自h、c1～c3的烷基、c1～c3的取代烷基、c6～c10的芳香基或c6～c10的取代芳香基，更优选为c1～c2的烷基、c1～c2的取代烷基、苯基或取代苯基；所述取代烷基与取代芳香基中的取代基团各自独立地为f或cl；

4.根据权利要求2所述的含螺环自具微孔交联聚合物，其特征在于，所述聚合物a为式(a)、式(b)，式(c)，式(d)，式(e)或式(f)所示的结构：

5.根据权利要求1所述的含螺环自具微孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永刚，王昭琪，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：