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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114335637A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202210011553.1(22)申请日2022.01.06(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人刘佰军曹凯悦彭金武单曾亮(74)专利代理机构长春市吉利专利事务所(普通合伙)22206代理人李晓莉(51)Int.Cl.H01M8/1027(2016.01)H01M8/1039(2016.01)H01M8/1072(2016.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜及其制备方法,属于特种高分子功能膜技术领域,制备方法为:溴化聚苯醚和超支化聚4‑氯甲基苯乙烯溶解于有机溶剂中,然后将四甲基己二胺加入到上述溶液中,混合搅拌后浇筑在玻璃板上,交联过程在成膜过程中实现。得到的膜在三甲胺溶液中浸泡一段时间后,再于氢氧化钠溶液中浸泡,即可得基于线性溴化聚苯醚和超支化聚4‑氯甲基苯乙烯的具有“线‑球”交联网络结构的阴离子交换膜。本发明制备的含超支化结构的交联型阴离子交换膜具有制备工艺简单可控,原料成本低,性能优异的优点,在碱性阴离子交换膜燃料电池方向有良好应用前景。CN114335637ACN114335637A权利要求书1/1页1.一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,它的制备方法如下:(1)将线性溴化聚苯醚和超支化聚4‑氯甲基苯乙烯溶解于有机溶剂中,然后在‑30~‑10℃下加入多胺类试剂,8000~12000转/分搅拌混合3~10min,将上述混合溶液过滤后浇筑在玻璃板上,然后在15~25℃下干燥10~15h,在45~55℃下干燥20~30h,最后在真空条件和45~55℃下干燥10~15h后获得膜Ⅰ,膜Ⅰ为交联结构型膜材料;(2)将步骤(1)获得的膜Ⅰ在三甲胺溶液中于20~40℃浸泡48~72h得到膜Ⅱ,再在室温下将膜Ⅱ置于氢氧化钠溶液中浸泡48~72h,获得含超支化结构的交联型阴离子交换膜;步骤(1)所述的线性溴化聚苯醚的溴化度为10%~40%,其制备步骤和结构如下:其中,n为正整数,为90~120,1‑x和x分别表示两个链节所占摩尔分数,x为0.1~0.4,m为正整数,为90~120;步骤(1)所述的超支化聚4‑氯甲基苯乙烯的数均分子量为2~8KDa,其制备步骤和结构如下:2.根据权利要求1所述的一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,步骤(1)中所述有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷或N‑甲基吡咯烷酮中的一种或任意组合。3.根据权利要求1所述的一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,步骤(1)中所述的溴化聚苯醚和超支化聚4‑氯甲基苯乙烯质量比为1:0.2~1,溴化聚苯醚和多胺类试剂的质量比为1:0.1~0.2。4.根据权利要求1所述的一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,步骤(1)中所述的多胺类试剂为四甲基己二胺、四甲基乙二胺或五甲基二乙烯三胺中的一种或任意组合。5.根据权利要求1所述的一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,步骤(2)所述的三甲胺溶液为质量分数为20‑50%的三甲胺水溶液,所述的氢氧化钠溶液浓度为0.5~2M。6.根据权利要求1~5任一所述的一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜,其特征在于,所述的含超支化结构的交联型阴离子交换膜密度为1.05~1.36g/cm3,80℃质子传导率为32.5~135.9mS/cm。2CN114335637A说明书1/7页一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于特种高分子功能膜技术领域,具体涉及一种含超支化结构的交联型阴离子交换膜及其制备方法。背景技术[0002]在可持续发展和环境问题日益突出的情况下,环保型的燃料电池技术吸引了广泛的关注。作为一个高效的能量转换装置,碱性阴离子交换膜燃料电池可以采用零排放的氢气、氧气作为燃料,将化学能转化为电能,且不需要贵金属做催化剂。碱性阴离子交换膜燃料电池由于其巨大的应用潜力吸引业内人士开展了大量的研究工作。阴离子交换膜是碱性阴离子交换膜燃料电池的一个重要组成部分,它起着(1)隔绝阴极和阳极,(2)提供离子传输通道,传导离子的作用。阴离子交换膜由聚合物主链、荷正电的活性基团和可以移动的阴离子组成,阴离子交换膜性能的好坏影响着电池性能的优劣。一个性能优异的阴离子交换膜需要具有较高的离子选择透过性以及电导率,同时还应该具有良好的力学强度以及较强的化学稳定性。[0003]和已经商业化的质子交换膜相比,阴离子交换膜的离子传导率处于一个较低水平,这限制了阴离子交换