[發明專利]硅烷胍基復合陰離子膜以及制備和應用

有效

• 申請號: 201110186931.1
• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN102867971A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 張華民;曲超;張鳳祥;劉波;史丁秦;王曉麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所;大連融科儲能技術發展有限公司
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/16;C08J9/42;C08J7/12;C08G77/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.硅烷胍基復合陰離子膜，其特征在于：

由硅烷胍材料制備而成，所述硅烷胍材料為具有重復單元的無序體型聚合物構成，重復單元的結構可以相同也可不相同，結構式如下所示：

其中，5＜n＜10⁸，R₁，R₂分別為如下結構中的一種或者幾種，

其中Q₁～Q₁₀分別為C_tH_2t+1中一種，t＝1-20；M^-為Br^-、Cl^-或OH^-；

M₁，M₂，M₃可分別為A₁，A₁-A₂，A₁-A₂-A₃，A₁-A₂-A₃-A₄，...，A₁-A₂-...-A₉₉-A₁₀₀；

其中A₁，A₂，A₃，A₄，A₅...A₉₈，A₉₉，A₁₀₀為如下結構中一種，n＝0-20；

2.一種權利要求1所述硅烷胍基復合陰離子膜的制備方法，其特征在于：

所述復合陰離子膜制備過程包括以下步驟：Vilsmeyer?salt的制備、雙胍的制備、硅烷胍離子化反應和復合膜制備；

1)Vilsmeyer?salt的制備

在惰性氣體氣氛下，0℃-20℃下，加入1質量份數的四烷基脲或四烷基硫脲溶于溶劑中，混合均勻后，以0.1-5滴/s速度滴加0.1-10質量份數草酰氯入體系中，滴加完后，攪拌10-30min，緩慢升溫至40℃-100℃，回流反應0.5-10小時；除去溶劑，得到淡黃色固體，即為Vilsmeyer?salt；

2)雙胍的制備：

將步驟1)中得到的1摩爾份數的Vilsmeyer?salt溶于溶劑中，緩慢加入干燥的0.05-5摩爾份數的二元胺和0.1-10摩爾份數的三乙胺混合物；滴加完后，緩慢升溫至40-150℃回流反應4小時以上；在強力攪拌下，加入堿水溶液至體系澄清；分離有機相，除去溶劑、三乙胺，真空干燥，即制備出雙胍；

3)硅烷胍離子化反應

將1摩爾份數的鹵烷基硅氧烷，與1摩爾份數步驟2)制得的雙胍無水條件下混合，20℃-100℃反應4小時以上；

4)復合膜制備

將制備的硅烷胍或其溶液噴涂、澆鑄、浸漬或流延到多孔高分子材料上，或將制備的硅烷胍或其溶液與高分子材料溶液共混，并在20-100℃干燥4小時以上，20-100℃真空干燥4小時以上；制成的膜厚在0.1-1500μm。

3.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

所述的四烷基脲或四烷基硫脲為如下結構的一種或者幾種：

其中Q₁～Q₄＝C_nH_2n+1，n＝1-20。