[發(fā)明專利]二維陰離子交換聚合物的制備方法、制得的聚合物及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110418644.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN113121735B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白瑋;章秀麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F212/14
• 分類號(hào): C08F212/14;C08F212/34;C08L25/18;C08L29/04;C08J5/22;H01M8/1044;H01M8/1081
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 葉濛濛

1.二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)單體自組裝：將雙官能團(tuán)季銨單體A和單官能團(tuán)季銨單體B溶于極性有機(jī)溶劑或水溶液中，在室溫靜置條件下，使季銨單體進(jìn)行自組裝，獲得二維超分子聚集體；

(2)聚合反應(yīng)：將自由基引發(fā)劑加入二維超分子聚集體溶液中，經(jīng)過充氮?dú)獬鯕夂?，在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行聚合反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，停止聚合反應(yīng)，經(jīng)透析純化、干燥后，得到二維陰離子交換聚合物；

所述雙官能團(tuán)季銨單體A的結(jié)構(gòu)通式為：

其中：

R₁同時(shí)為或-CH₂-CH＝CH₂；

R₂＝-CH₃，-CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂OH

R₃＝-CH₃，-CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂OH

X＝Cl，Br，I，OH；

所述單官能團(tuán)季銨單體B的結(jié)構(gòu)通式為：

其中：

-CH₂-CH＝CH₂

R₅＝-CH₃，-CH₂CH₃

A＝-N(CH₃)₂，-N(CH₂CH₃)₂，-N(CH₂CH₂OH)₂，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：所述雙官能團(tuán)季銨單體A和單官能團(tuán)季銨單體B的摩爾比為1:1-1:20。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：所述雙官能團(tuán)季銨單體A或單官能團(tuán)季銨單體B的制備方法包括以下步驟：將乙醇胺和二乙醇胺分別與4-氯甲基苯乙烯反應(yīng)，再用碘甲烷進(jìn)行季銨化反應(yīng)，分別獲得雙官能團(tuán)季銨單體A和單官能團(tuán)季銨單體B。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：所述雙官能團(tuán)季銨鹽單體A的結(jié)構(gòu)式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：所述雙官能團(tuán)季銨單體A的制備方法包括以下步驟：

(1)將乙醇胺、三乙胺與乙腈混合，在攪拌下滴加到4-氯甲基苯乙烯溶液中，進(jìn)行室溫反應(yīng)24h，經(jīng)純化后得到中間體I，N,N-雙(4-乙烯基芐基)-2-羥基乙胺；

(2)將中間體I溶于乙腈中，升溫至40℃后再加入碘甲烷進(jìn)行攪拌反應(yīng)24h； 反應(yīng)結(jié)束后，先除去溶劑，將粗產(chǎn)物在乙酸乙酯和乙醇混合溶液中進(jìn)行重結(jié)晶，獲得雙官能團(tuán)季銨單體A；所述乙酸乙酯和乙醇的體積比為40:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維陰離子交換聚合物的制備方法，其特征在于：所述單官能團(tuán)季銨單體B的結(jié)構(gòu)式為：