[發明專利]一種交聯型陰離子膜、制備方法及應用在審
| 申請號： | 202210496741.8 | 申請日： | 2022-05-09 |
| 公開（公告）號： | CN114914504A | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發明（設計）人： | 李梅生;周守勇;趙宜江;肖慧芳;張秀;毛恒洋;薛愛蓮;楊大偉;彭文博;鐘璟;張琪 | 申請（專利權）人： | 淮陰師范學院 |
| 主分類號： | H01M8/1051 | 分類號： | H01M8/1051;H01M8/1027;H01M8/103;H01M8/1032;H01M8/1072;H01M8/1086 |
| 代理公司： | 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424 | 代理人： | 鄧唯;胡玲玲 |
| 地址： | 211799 江蘇省淮安*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 交聯 陰離子 制備 方法 應用 | ||
1.一種交聯型陰離子膜，其特征在于，交聯型陰離子膜中含有碳量子點以及具有如下所示的重復單元結構的聚合物：
碳量子點的表面含有氨基、羥基和羧基；且碳量子點的重量占聚合物重量的0.1-2％。
2.根據權利要求1所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、對聚砜上的苯環進行氯甲基化反應，制備得到氯甲基化聚砜(CMPSf)；
S2、采用N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)為交聯劑，對氯甲基化聚砜進行交聯處理，獲得季銨化聚砜；
S3、以檸檬酸和乙二胺為原料，利用水熱合成法制備碳量子點(CQDs)；
S4、將季銨化聚砜、碳量子點在有機溶劑中進行反應，反應產物涂膜后干燥處理，再進行離子交換處理后，得到離子交換膜。
3.根據權利要求2中所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，氯甲基化聚砜的制備方法包括如下具體步驟：
(1)將干燥的聚砜完全溶解在有機溶劑中，攪拌，得到聚砜溶液；
(2)將多聚甲醛加入至聚砜溶液中，依次滴加三甲基氯硅烷和無水四氯化錫，在氮氣氣氛下回流攪拌，得到混合溶液；
(3)將混合溶液中加入沉淀劑，過濾，產物洗滌后，真空干燥，得到氯甲基化聚砜。
4.根據權利要求3所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，氯甲基化反應中，聚砜、多聚甲醛、三甲基氯硅烷和無水四氯化錫的配比3g：0.5-1.5g：5-15mL：0.05-0.1mL，反應溫度30-50℃，反應時間20-50h，沉淀劑是乙醇。
5.根據權利要求2所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，季銨化聚砜的制備方法包括如下步驟：將N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)和氯甲基化聚砜在有機溶劑中進行交聯反應，得到季銨化聚砜。
6.根據權利要求5所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)和氯甲基化聚砜的重量比是1：15-25。
7.根據權利要求2所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，碳量子點的制備方法包括如下步驟：將檸檬酸和乙二胺溶解于水中，進行水熱反應，產物經純化、干燥處理后，得到碳量子點。
8.根據權利要求7所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，檸檬酸與乙二胺的原料配比1g：0.2-0.5mL，反應溫度220-300℃，反應時間8-15h。
9.根據權利要求2所述的交聯型陰離子膜的制備方法，其特征在于，步驟S4中，碳量子點的重量占季銨化聚砜的0.1-2％，反應溫度40-55℃，反應時間2-8h。
10.權利要求1所述的交聯型陰離子膜的應用，其特征在于，用于制備質子交換膜燃料電池。
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