[发明专利]一种基于富勒烯阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)乙烯基咪唑盐的制备：将乙烯基咪唑加入到有机溶剂中，后向其中加入2-甲氧基乙氧基甲基氯，室温搅拌4-6小时，用乙酸乙酯洗4-6次，后在30-40℃下旋蒸移除溶剂；

2)基于富勒烯咪唑盐的制备：将经过步骤1)制备得到的乙烯基咪唑盐、无机阻聚剂和碱催化剂溶于乙腈中，在70-80℃下搅拌反应3-5小时，后向其中加入环氧氯丙烷，继续搅拌20-30小时，后再向其中加入氨基改性富勒烯，在室温下继续搅拌4-6小时，并用水洗4-6次，后在40-50℃下旋蒸移除溶剂；

3)聚合物膜的制备：将步骤2)中得到的基于富勒烯咪唑盐、聚合型单体和乳化剂混合，滴在玻璃板上，放入在氮气氛围下的辐射场内，采用高能电离射线辐射，辐照时间30-40分钟；4)离子交换：将步骤3)中制备得到的聚合物膜浸泡在质量分数为10-20％的KOH溶液中60-70℃下68-80小时进行离子交换，最后将膜泡在去离子水中20-30小时，后取出在50-60℃的真空干燥箱中干燥10-12小时；

其中，步骤1)中所述乙烯基咪唑、有机溶剂、2-甲氧基乙氧基甲基氯的质量比为(4-5)：(12-20)：(5-7)；

步骤2)中所述乙烯基咪唑盐、无机阻聚剂、碱催化剂、乙腈、环氧氯丙烷、氨基改性富勒烯的质量比为(2-3)：1:3:(10-15):1:1。

2.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述无机阻聚剂选自氯化铁、硫化钠、硫氰酸铵中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述碱催化剂选自氢化钠、叔丁基醇钾、氢氧化钾中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醚、乙酸乙酯、丙酮中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述基于富勒烯咪唑盐、聚合型单体、乳化剂的质量比为(2-3)：(5-7)：(0.1-0.3)。

6.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述聚合型单体选自苯乙烯、磺化苯乙烯、丙烯腈、乙烯醇、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述高能电离射线选自α射线、β射线、γ射线、x射线、电子束中的一种或几种。

9.一种基于富勒烯阴离子交换膜，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述一种基于富勒烯阴离子交换膜的制备方法制备得到。

10.一种阴离子交换膜燃料电池，采用权利要求9所述一种基于富勒烯阴离子交换膜作为阴离子交换膜。