[发明专利]一种1,2,3-三氮唑盐聚合物及制备方法和应用

说明书

一种1,2,3‑三氮唑盐聚合物的结构式如下：本发明具有原料易得、操作简单、条件温和、选择性高，得到的阴离子交换膜具有较高的碱性稳定性和离子传导率的优点。

技术领域

本发明涉及阴离子交换膜，尤其涉及一种1,2,3-三氮唑盐的聚合物及制备方法和应用。

技术背景

与质子交换膜相比，基于阴离子交换膜的碱性燃料电池具有燃料透过率低、可使用非贵金属催化剂、电极反应速率高等优点，近年来备受关注。其中阴离子交换膜作为碱性燃料电池的关键组成部分，对燃料电池的性能起着至关重要的作用。然而，目前为止尚未开发出一种性能可以满足碱性燃料电池应用的阴离子交换膜，其主要原因是基于有机阳离子的阴离子交换膜碱性稳定性较差，而且阴离子传导率也比较低。在碱性介质及较高的温度(高于60℃)条件下，有机阳离子官能团(如季铵盐)容易受到氢氧根离子的进攻而发生降解反应(如SN2亲核取代、Hoffman降解反应等)，从而导致阴离子交换膜在实际使用过程中离子传导率急剧下降；同时，聚合物的主链在碱性条件下也容易受到氢氧根离子的进攻而发生断链，导致膜失去机械性能而无法使用。此外，由于氢氧根离子的离子迁移率较低，阴离子交换膜的离子传导率普遍较低(室温下低于10mS/cm)，无法满足燃料电池的使用要求。因此，如何进一步提高阴离子交换膜的碱性稳定性和离子传导率是目前急需解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种1,2,3-三氮唑盐聚合物及制备方法和应用，具有原料易得、操作简单、条件温和、选择性高，得到的阴离子交换膜具有较高的碱性稳定性和离子传导率的优点。

本发明提供了一种1,2,3-三氮唑盐聚合物，其通式如下：

具体的结构通式为如下的一种：

其中0<n<1。

R1和R2分别为下列结构通式中的一种：(R1和R2可以相同，也可以不同)

其中m为0到9的整数。

R3的结构通式为其中z为从0到9的整数。

X为Cl、Br或I。