[發明專利]一種負載金剛烷基季鏻陽離子單元的聚磷腈陰離子交換膜及其制備方法在審
| 申請號： | 202210050770.1 | 申請日： | 2022-01-17 |
| 公開（公告）號： | CN114507350A | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發明（設計）人： | 汪中明;楊凱明;朱紅 | 申請（專利權）人： | 北京化工大學 |
| 主分類號： | C08G79/02 | 分類號： | C08G79/02;C08J5/22;C08L85/02;H01M8/1034;H01M8/1081 |
| 代理公司： | 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203 | 代理人： | 張立改 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 負載 金剛 烷基 陽離子 單元 聚磷腈 陰離子 交換 及其 制備 方法 | ||
1.一種包含金剛烷基季鏻陽離子結構的聚磷腈聚合物，其特征在于，聚磷腈主鏈被金剛烷基季鏻陽離子結構和OR1結構接枝，具有式(1)所示結構：
其中，所述R1為C1～C18的脂肪基團；所述R2為金剛烷或C1～C18的脂肪基團；R3為金剛烷或C1～C18的脂肪基團。
2.按照權利要求1所述的一種包含金剛烷基季鏻陽離子結構的聚磷腈聚合物，其特征在于n為聚磷腈聚合度，所述x、n的取值為：2nx≥0，2n＞y＞0，且x+y＝2n。優選y/2n為15％-45％。
3.一種包含權利要求1所述的金剛烷基季鏻陽離子結構的聚磷腈陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將式(2)所示結構金剛烷基季鏻陽離子溶于無水四氫呋喃溶液中，加入1.2eq金屬鈉，常溫反應得到金剛烷基季鏻陽離子鈉鹽；
(2)將上述金剛烷基季鏻陽離子鈉鹽加入到聚二氯磷腈的THF溶液中，進行反應；
(3)將C1～C18的脂肪醇R1OH與1.2eq的金屬鈉或NaH加入THF中，常溫下反應的得到脂肪醇鈉鹽的THF溶液；
(4)按照所述的聚合物中各基團的用量關系，將步驟(3)得到的脂肪醇鈉鹽的THF溶液加入到步驟(2)的溶液中，繼續反應，冷后出去反應液中的溶劑，得到粘稠狀的物質，用去離子水洗滌得到彈性體聚合物；
(5)進一步利用步驟(4)得到的彈性體聚合物制成相應的膜材料，進行氫氧根離子交換后，即制得所需的耐堿性陰離子交換膜；
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過調整C1～C18的脂肪醇的量和式(2)所示結構金剛烷基季鏻陽離子的量調整x、y的比例。
5.一種包含權利要求1所述的金剛烷基季鏻陽離子結構的聚磷腈陰離子交換膜。
6.一種包含權利要求1所述的金剛烷基季鏻陽離子結構的聚磷腈陰離子交換膜的應用，用于燃料電池。
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