基于聚（芴-co-烷基）的阴离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物电解质膜领域，具体涉及一种基于聚(芴‑co‑烷基)的阴离子交换膜及其制备方法。先合成2,7‑二苯基‑9,9‑二卤代烷基芴，再合成α,ω‑二苯烷，最后制备得到基于聚(芴‑co‑烷基)的阴离子交换膜。本发明专利技术在刚性聚芴骨架中引入柔性的烷基可增加芴基聚合物的柔性，得到“刚柔并济”的阴离子交换膜。适当增长了阳离子与主链的距离、削弱两者间诱导效应，结合无醚键聚芴主链的设计，可有效提高AEMs的碱稳定性。且本发明专利技术选用简单、高效的超强酸催化反应，可得到高分子量、窄分子量分布的芴基聚合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物电解质膜领域，具体涉及一种基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜及其制备方法。

技术介绍

1、为确保“双碳”目标实现，需要发展新能源技术。氢能是一种清洁的可再生能源。将水能、风能以及太阳能等可再生能源通过电解水制氢技术，以化学能的形式存储，当需要使用时再利用燃料电池技术将氢气中的化学能转化为电能。可实现氢能与多种能源形式的高效转换、循环，促进可再生能源的深度利用，解决“弃水、弃风、弃光”困境。以碱性膜为基础的阴离子交换膜燃料电池(aemfcs)和阴离子交换膜电解水(aemwes)技术，由于其结构紧凑、响应迅速、可使用非贵金属催化剂和阴离子交换膜(aems)替代昂贵的全氟磺酸膜，受到人们的广泛关注。然而作为核心材料的aems目前却仍然存在电导率低、碱稳定性差和机械性能差等不足，限制了这些器件的广泛应用。

2、为了提升aems的碱稳定性，早期的研究工作着重于阳离子稳定性。不局限于传统季铵阳离子，新型的环状阳离子(例如螺环季铵，哌啶，咪唑等)由于构象限制的结构，具有优异的耐碱稳定性。另外，阳离子与主链间也会因为相互诱导效应而增强o本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜的化学结构通式如式(1)所示：

2.一种根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，二卤代烷烃与2,7-二溴芴的摩尔比大于2:1，二卤代烷烃为：1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1,6二溴己烷、1,7-二溴庚烷、1,8-二溴辛烷、1,9-二溴壬烷、1,10-二溴癸烷、1,11-二溴十一烷、1,...

【技术特征摘要】

1.一种基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜的化学结构通式如式(1)所示：

2.一种根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，二卤代烷烃与2,7-二溴芴的摩尔比大于2:1，二卤代烷烃为：1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1,6二溴己烷、1,7-二溴庚烷、1,8-二溴辛烷、1,9-二溴壬烷、1,10-二溴癸烷、1,11-二溴十一烷、1,12-二溴十二烷。

4.根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，四丁基溴化铵的用量大于单体总质量的0.1％，氢氧化钠水溶液的质量浓度为50wt％。

5.根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，苯硼酸与2,7-二溴-9,9-二卤代烷基芴摩尔比大于2:1；四(三苯基膦)钯用量大于单体总质量的0.1％。

6.根据权利要求1所述的基于聚(芴-co-烷基)的阴离子交换膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斐，黄凯，韩雨洋，林本才，鲍煦文，杨沁武，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：