[发明专利]硅烷胍基复合阴离子膜以及制备和应用

权利要求书

1.硅烷胍基复合阴离子膜，其特征在于：

由硅烷胍材料制备而成，所述硅烷胍材料为具有重复单元的无序体型聚合物构成，重复单元的结构可以相同也可不相同，结构式如下所示：

其中，5＜n＜10⁸，R₁，R₂分别为如下结构中的一种或者几种，

其中Q₁～Q₁₀分别为C_tH_2t+1中一种，t＝1-20；M^-为Br^-、Cl^-或OH^-；

M₁，M₂，M₃可分别为A₁，A₁-A₂，A₁-A₂-A₃，A₁-A₂-A₃-A₄，...，A₁-A₂-...-A₉₉-A₁₀₀；

其中A₁，A₂，A₃，A₄，A₅...A₉₈，A₉₉，A₁₀₀为如下结构中一种，n＝0-20；

2.一种权利要求1所述硅烷胍基复合阴离子膜的制备方法，其特征在于：

所述复合阴离子膜制备过程包括以下步骤：Vilsmeyer salt的制备、双胍的制备、硅烷胍离子化反应和复合膜制备；

1)Vilsmeyer salt的制备

在惰性气体气氛下，0℃-20℃下，加入1质量份数的四烷基脲或四烷基硫脲溶于溶剂中，混合均匀后，以0.1-5滴/s速度滴加0.1-10质量份数草酰氯入体系中，滴加完后，搅拌10-30min，缓慢升温至40℃-100℃，回流反应0.5-10小时；除去溶剂，得到淡黄色固体，即为Vilsmeyer salt；

2)双胍的制备：

将步骤1)中得到的1摩尔份数的Vilsmeyer salt溶于溶剂中，缓慢加入干燥的0.05-5摩尔份数的二元胺和0.1-10摩尔份数的三乙胺混合物；滴加完后，缓慢升温至40-150℃回流反应4小时以上；在强力搅拌下，加入碱水溶液至体系澄清；分离有机相，除去溶剂、三乙胺，真空干燥，即制备出双胍；

3)硅烷胍离子化反应

将1摩尔份数的卤烷基硅氧烷，与1摩尔份数步骤2)制得的双胍无水条件下混合，20℃-100℃反应4小时以上；

4)复合膜制备

将制备的硅烷胍或其溶液喷涂、浇铸、浸渍或流延到多孔高分子材料上，或将制备的硅烷胍或其溶液与高分子材料溶液共混，并在20-100℃干燥4小时以上，20-100℃真空干燥4小时以上；制成的膜厚在0.1-1500μm。

3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述的四烷基脲或四烷基硫脲为如下结构的一种或者几种：

其中Q₁～Q₄＝C_nH_2n+1，n＝1-20。