一种咪唑型杂化阴离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于膜技术领域，具体为一种咪唑型杂化阴离子交换膜及其制备方法。该膜的主体具有交联结构并有硅球分散其中，离子交换基为咪唑型荷正电基团。本发明专利技术方法可有效地将使聚合物带上阳离子功能基团，将二氧化硅球负载到杂化膜上，并且得到传导性能良好、化学性能稳定的杂化阴离子交换膜。本发明专利技术用乙烯基咪唑对聚合物溴化聚苯醚进行预功能化处理，形成利于传导的较大的离子簇，并且咪唑型阳离子在碱性环境中有较好的化学稳定性；乙烯基咪唑的双键能在紫外光催化下发生反应形成交联结构，有利于膜的尺寸稳定性和化学稳定性；所使用的经改性的硅球能均匀分散于杂化膜中，两者相容性较好，有利于杂化膜的化学稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜
，具体涉及。
技术介绍
有机阴离子交换膜一般是由三部分组成高分子基体、荷正电的活性基团以及活性基团上可移动的阴离子。常见的有机阴离子交换膜一般采用卤甲基化而后季铵化反应使聚合物膜带上功能基团。该制备方法除了在卤甲基化和季铵化过程中使用剧毒、不环保的试剂以外，并且所制 得的阴离子交换膜在碱性环境中长期使用的化学稳定性也不理想，使其应用尤其在碱性燃料电池中的应用受到了极大的制约。《化学通讯》(ChemicalCommunication, 2010, 46, 7495-7497)报道了化学结构中含有胍盐基团的阴离子交换膜，该膜因含有较大的离子簇而展示了良好的电导率，但是所用的胍盐功能化试剂价格昂贵。《材料化学杂志》(Journalof Materials Chemistry, 2011,21，11340-11346)报道了一种咪唑盐单体与苯乙烯共聚而得的阴离子交换膜。该膜的含水率、离子交换容量及抗碱性都有良好的表现，但是膜的机械强度却会因为聚合物的低的玻璃化转变温度而有所减低。《膜科学技术杂志》(Journalof Membrane Science, 2012, 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咪唑型杂化阴离子交换膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）首先将硅球、溴化聚苯醚分散/溶解于溴化聚苯醚的良溶剂中；在此溶液中加入乙烯基咪唑，搅拌反应0.5～5h；再加入紫外光反应催化剂，搅拌均匀得到铸膜液；（2）将配制好的铸膜液静置脱泡，然后浇铸成膜；40~150oC下干燥5~20h；置于一定波长的紫外灯下反应3~20h，即得到咪唑型杂化阴离子交换膜；所述的铸膜液中，每克溴化聚苯醚对应于3.0～4.5?mL的良溶剂，溴化聚苯醚与所加入的乙烯基咪唑的质量体积比为1:0.01～0.50，硅球的加入量为溴化聚苯醚质量的0.1～5%，紫外光反应催化剂的加入量为溴化聚苯醚质量的0.1～5%。

【技术特征摘要】
1.一种咪唑型杂化阴离子交换膜的制备方法，其特征在于具体步骤为 (1)首先将硅球、溴化聚苯醚分散/溶解于溴化聚苯醚的良溶剂中；在此溶液中加入乙烯基咪唑，搅拌反应0. 5 5h ;再加入紫外光反应催化剂，搅拌均匀得到铸膜液； (2)将配制好的铸膜液静置脱泡，然后浇铸成膜；4(T150°C下干燥5 20h;置于一定波长的紫外灯下反应3 20h，即得到咪唑型杂化阴离子交换膜； 所述的铸膜液中，每克溴化聚苯醚对应于3. 0 4. 5 mL的良溶剂，溴化聚苯醚与所加入的乙烯基咪唑的质量体积比为1:0. 01 0. 50，硅球的加入量为溴化聚苯醚质量的0.1 5%，紫外光反应催化剂的加入量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧青，汤蓓蓓，武培怡，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：