[發明專利]全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法

無效

• 申請號: 201310713704.9
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103755951A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 凌啟淡;黃雪紅;鄭榕學;丁富傳
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C08G65/40;C08J5/22;C08L71/10;H01M2/16
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是：

1）含丙烯基聚芳醚酮的制備

配方

雙酚單體混合物?????????????????40毫摩爾

二氟二苯甲酮???????????????????40毫摩爾

甲苯????????????????????????????100毫升

碳酸鉀?????????????????????45～60毫摩爾

反應溶劑????????????????????????100毫升；

制備

將雙酚單體、二烯丙基雙酚單體混合形成雙酚單體混合物加入帶有回流裝置的反應容器中，再加入二氟二苯甲酮、甲苯、碳酸鉀和反應溶劑，在氮氣保護下先在140～150℃回流2.4～3.6小時進行脫水，再升溫至150℃～165℃繼續反應7～10?小時，立即將反應液在攪拌下倒入去離子水中形成自然沉淀物，過濾出沉淀物后再用去離子水浸泡，每隔3小時更換水一次，24小時后進行第二次過濾，將第二次過濾的沉淀物置于80℃真空烘箱中干燥10～24?小時，制得含丙烯基聚芳醚酮；

2）具有側鏈結構的磺化聚芳醚酮的制備

將含丙烯基聚芳醚酮溶解在NMP/DMSO混合溶劑中，配制成質量濃度為2～4?%的溶液，往溶液中加入巰基丙磺酸鈉，加熱至50～75℃后，再加入引發劑偶氮二異丁腈反應24?小時得到反應產物；將反應產物在水和乙醇混合溶液中沉淀、過濾，再將沉淀物浸泡去離子水中，每3小時更換一次去離子水，24?小時后過濾出沉淀物，最后將沉淀物置于體積濃度為3～5?%的鹽酸溶液中酸化10～24小時，過濾、洗滌，收集沉淀物于70～80℃真空烘箱中干燥10～24小時，得到側鏈型磺化聚芳醚酮；

3）質子交換膜

用N-甲基吡咯烷酮溶劑溶解側鏈型磺化聚芳醚酮，然后澆鑄成膜，用于全釩氧化還原液流電池的質子交換膜。

2.根據權利要求1所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是所述的雙酚單體混合物是指雙酚單體和二烯丙基雙酚單體的混合物。

3.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是所述的雙酚單體是指雙酚A、4,4’-二羥基二苯醚或間苯二酚。

4.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是所述的二烯丙基雙酚單體是指4,4’-二烯丙基雙酚A或4,4’-二烯丙基聯苯二酚。

5.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是所述的雙酚單體混合物中，雙酚單體:二烯丙基雙酚單體的摩爾比為0～10:5～10。

6.根據權利要求1所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是所述的反應溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲亞砜。

7.根據權利要求1所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是磺化聚芳醚酮中含二烯丙基雙酚重復單元:巰基丙基磺酸鈉:偶氮二異丁腈摩爾比為1～6:3:0.1～0.5。

8.根據權利要求1所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是水和乙醇混合溶液中水和乙醇的體積比為1:1。

9.根據權利要求1所述的一種全釩液流電池質子交換膜的側鏈型磺化聚芳醚酮制備方法，其特征是NMP/DMSO混合溶劑中NMP與DMSO的體積比為1:1。