当前位置: 首页 > 专利查询>吉林大学专利>正文

一种磺化聚芳烷、磺化聚芳烷质子交换膜以及制备方法技术

技术编号:46445117 阅读:3 留言:0更新日期:2025-09-19 20:46
本发明专利技术涉及质子交换膜技术领域,提供了一种磺化聚芳烷、磺化聚芳烷质子交换膜以及制备方法。本发明专利技术在不破坏聚芳烷主链结构的基础上,定点引入磺酸侧链,所得磺化聚芳烷表现出优异的质子传导性能和结构稳定性;本发明专利技术采用侧链含有溴取代基的聚芳烷为原料,通过端巯基烷基磺酸钠在侧链引入磺酸基,开发了一种新的聚芳烷磺化策略,操作简单、高效,拓宽了聚芳烷侧链接枝方法和聚芳烷质子交换膜的发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及质子交换膜,尤其涉及一种磺化聚芳烷、磺化聚芳烷质子交换膜以及制备方法


技术介绍

1、质子交换膜(pems)是燃料电池、液流电池和电解水制氢等储能设备的核心部件,其性能决定着这些设备的能源转换效率和使用寿命。以nafion为代表的全氟磺酸膜以其优异的机械稳定性和质子传导性能被用作pems基准。然而,nafion存在高成本、合成困难、高温低湿条件下传导性能受限以及体系中存在大量的不易降解的氟原子等缺点,使得其使用范围受限。开发全新聚合物体系用于替代nafion作为pems仍然是研究者关注的热点。

2、近年来,主链全碳型芳基聚合物以其优异的化学稳定性、热稳定性和机械性能,被认为是一类极具潜力的质子交换膜替代材料。聚芳烷是一种采用超酸催化反应制备的全碳主链类聚合物,具有较高的抗氧化稳定性。但是,目前的聚芳烷质子传导性能较差。

3、磺酸基是一种优异的质子传导基团,在加速pems的质子传输过程中发挥着重要作用。然而,聚芳烷结构中的反应位点有限,如何在聚芳烷结构中引入磺酸基,在提高其质子传导性能的基础上保证其结构的稳定性,仍然是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磺化聚芳烷,其特征在于,结构式如式I所示:

2.权利要求项1所述磺化聚芳烷的制备方法,其特征在于,式I中R1为Na时,所述制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述聚芳烷的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述芳香烃与羰基化合物的摩尔比为1:(1~2);

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述端巯基烷基磺酸钠为巯基乙磺酸钠或3-巯基-1-丙磺酸钠;所述聚芳烷与端巯基烷基磺酸钠的摩尔比为1:(1~5);

6.一种磺化聚芳烷质子交换膜,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种磺化聚芳烷,其特征在于,结构式如式i所示:

2.权利要求项1所述磺化聚芳烷的制备方法,其特征在于,式i中r1为na时,所述制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述聚芳烷的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述芳香烃与羰基化合物的摩尔比为1:(1~2);

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述端巯基烷基磺酸钠为巯基乙磺酸钠或3-巯基-1-丙磺酸钠;所述聚芳烷与端巯基烷基磺酸钠的摩尔比为1:(1~5);

6.一种磺化聚芳烷质子交换膜,其特征在于,所述磺化聚芳烷质子交换膜的材质为磺化聚芳烷,所述磺化聚芳烷为权利要求1所述的磺化聚芳烷或权利要求2~5任意一项所述制备方法制...

【专利技术属性】
技术研发人员:李昊龙左鹏李婷婷
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1