具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜及其制备方法与碱性电解水制氢应用技术

本发明专利技术公开了一种具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜及其制备方法与碱性电解水制氢应用，所述的离子溶剂膜由双交联阳离子网状结构的聚苯并咪唑、氢氧根离子及离子溶剂构成，其在平面具有褶皱状，断面具有三维网状交联多孔的微观形貌；本发明专利技术提供的离子溶剂膜采用多聚磷酸溶胶‑凝胶工艺并通过自由基聚合反应制成，该膜材料将凝胶膜三维网络多孔形貌优势和阳离子基团结合，获得长程连续排布的额外传输位点来提升离子传导率，在低碱浓度的情况下，依然保持较高的离子传导率，进一步提升电解性能，并且有利于强化膜的尺寸稳定性，在电解水制氢领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于电解水制氢领域的离子溶剂膜，特别涉及一种具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑(pbi)离子溶剂膜及其制备方法与碱性电解水制氢应用。

技术介绍

1、电解水制氢具有零碳排放的优点，可与风能、太阳能等可再生能源相结合，被认为是一种很有前途的工业应用技术。离子交换膜作为电解水制氢的核心部件之一，优异的离子交换膜能够保证电解水的高效和稳定运行。离子交换膜是一种聚合物电解质材料，其中离子官能团通过共价键连接到聚合物骨架上。这些离子交换膜主要分为两种，分别为阳离子交换膜(cem)和阴离子交换膜(aem)。阳离子交换膜将阴离子官能团(如磺酸根、羧酸根)连接到聚合物中，可以自由传导阳离子(如氢离子、锂、钠、钾等)。而阴离子交换膜则将阳离子官能团(如季铵盐、咪唑啉盐等)连接到聚合物中，可以自由传导阴离子(如氢氧根、氯离子、碳酸根离子等)。此外，还有两性离子交换膜(aiem)、双极膜(bpm)、离子溶剂化膜(ism)等离子交换膜体系。

2、聚苯并咪唑(pbi)膜作为离子溶剂膜中的一类，具有优异的化学稳定性、高机械强度和优异的热稳定性等优点，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜，其特征在于，由双交联阳离子网状结构的聚苯并咪唑、氢氧根离子、离子溶剂构成；

2.如权利要求1所述具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜，其特征在于，离子溶剂为：氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液中的一种或多种。

3.如权利要求1所述具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤1中，多聚磷酸作为反应溶剂，四胺、羧酸单体、多聚磷酸混合后，单体合计质量分数为1～15wt％。>

5.如权利要...

【技术特征摘要】

1.一种具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜，其特征在于，由双交联阳离子网状结构的聚苯并咪唑、氢氧根离子、离子溶剂构成；

2.如权利要求1所述具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜，其特征在于，离子溶剂为：氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液中的一种或多种。

3.如权利要求1所述具有双交联阳离子网状结构的凝胶态聚苯并咪唑离子溶剂膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤1中，多聚磷酸作为反应溶剂，四胺、羧酸单体、多聚磷酸混合后，单体合计质量分数为1～15wt％。

5.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤2中，相转化过程的温度为0～80℃，相对湿度为40～100％。

6.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤4中，含有卤代烯烃的溶液的浓度为0.05～0.5mol/l，溶剂为乙醇、甲醇、乙醚、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、去离子水、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄菲，朱丹依，薛立新，黄泽权，朱泰忠，高从堦，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：