【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阴离子交换膜燃料电池和高分子化学两个领域，具体内容是含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，化石燃料的过度消耗和环境污染越来越严重，因此开发新能源迫在眉睫。其中，氢能以清洁环保特点脱颖而出，同时，阴离子交换膜燃料电池是一种高效利用能量的氢能转换装置，由于其氧化还原反应快、使用非贵金属催化剂降低成本和燃料渗透率低等优点，有望取代目前商业化应用的质子交换膜燃料电池。阴离子交换膜作为阴离子交换膜燃料电池的核心组成部件之一，一直受到广泛的关注与研究。但是，目前阴离子交换膜面临着离子传导率低，耐碱稳定性差，尺寸稳定性差等等问题。因此，制备了具有优异的离子传导率、机械性能以及耐碱稳定性的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物成为了最具有潜力的阴离子交换膜材料，合成方法简单而备受关注。
2、在含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜的制备过程中，含有可折叠旋转柔性烷基链的柔性联苯的引入，促进了哌啶阳离子基团的聚集，并与氟化基团构建了更明显的亲/疏水微相分离结构，有效地提高...
【技术保护点】
1.含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜，首先，在超强酸催化作用下，采用缩合聚合反应制备了含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物。然后，采用碘甲烷季铵化，将哌啶位点上完全季铵化成N+离子，得到季铵化的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物。其中，哌啶阳离子和氟化基团的摩尔比为9：1，柔性联苯和三联苯的摩尔比为1：（3，4，9，17）或者（0：1）。然后采用流延法进行铺膜，即得到含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜。
2.根据权利要求1所述的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物，其制备方法如下：在氮气保护下，将a mol的对三联苯、b mo...
【技术特征摘要】
1.含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜，首先，在超强酸催化作用下，采用缩合聚合反应制备了含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物。然后，采用碘甲烷季铵化，将哌啶位点上完全季铵化成n+离子，得到季铵化的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物。其中，哌啶阳离子和氟化基团的摩尔比为9：1，柔性联苯和三联苯的摩尔比为1：（3，4，9，17）或者（0：1）。然后采用流延法进行铺膜，即得到含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）阴离子交换膜。
2.根据权利要求1所述的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物，其制备方法如下：在氮气保护下，将a mol的对三联苯、b mol的1,2 -二苯乙烷、c mol 的n-甲基-4-哌啶酮和d mol的六氟丙酮和二氯甲烷(12 ml)放入冰浴下的三颈烧瓶中。搅拌30 min，缓慢滴加三氟乙酸(tfa) 1.35 ml，待烟雾消散后，缓慢滴加三氟甲烷磺酸(tfsa) 9.5 ml。然后在0 oc下连续搅拌5 h后，将深蓝色超粘性产物倒入1 m k2co3 (300 ml)溶液中，析出淡黄色固体，浸泡一段时间，剪切，用去离子水多次洗涤，煮至中性，干燥，收集备用, 得到含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物, 其中，a+b=1.1(c+d)。
3.根据权利要求2所述的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物，所述的单体为三联苯、1，2-二苯乙烷、n-甲基-4-哌啶酮，六氟丙酮。所述的催化剂为三氟乙酸和三氟甲烷磺酸，所述的溶剂为二氯甲烷。
4.根据权利要求1所述的季铵化的含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物，其制备方法如下：称取a mol的柔性联苯的氟化聚（芳基-哌啶）聚合物溶于nmp (12 ml)中，待充分溶解后，加入b mol的k2co3和 c mol的碘甲烷，避光条件下40℃反应24-48 h，将淡黄色溶液过滤入乙酸乙酯中，析出淡黄色固体沉淀，用ea和去离子水交替洗涤，干燥后收集备用，得到季铵化含柔性联苯的氟化聚（芳基-哌...
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，张艳超，谷一曼，李展玉，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：
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