[发明专利]一种侧链型烷基磺化聚苯并咪唑离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种侧链型烷基磺化聚苯并咪唑离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的侧链型烷基磺化聚苯并咪唑离子交换膜结构式如下：

其中，n大于零的整数；z＝3,4；

所述的侧链型烷基磺化聚苯并咪唑离子交换膜的制备方法，首先用脱氢试剂将聚苯并咪唑的-NH位脱氢，然后与磺酸内脂反应，最后质子化得到磺化聚苯并咪唑离子交换膜；其特征在于，合成路线如下：

(1)聚苯并咪唑脱氢：用溶剂A溶解聚苯并咪唑，配成w/v浓度为1.5％～5％的溶液；在惰性气体保护下，加入1～2倍于咪唑摩尔量的脱氢试剂，30～60℃反应6～2h；

(2)内脂开环：向脱氢后的反应体系中加入1～1.5倍于脱氢试剂摩尔量的试剂B，在30～60℃反应12～8h；反应完后，将反应产物于析出剂C中析出，反复清洗，过滤并置于真空烘箱30-60℃干燥12～24h，得到棕黄色的粉末；

(3)烷基磺化聚苯并咪唑膜的制备：将上述反应产物溶解于溶剂D中，配成w/v浓度为1.5％～5％的铸膜液，离心脱泡；采用溶液浇铸法，将铸膜液平铺在玻璃板上，置于烘箱中，烘干；待溶剂挥发完全，将膜取下，置于酸液中24～48小时质子化，然后用去离子水洗至pH为中性，得到烷基磺化聚苯并咪唑离子交换膜；

所述的试剂B为1,3-丙烷磺酸内酯或1,4-丁烷磺酸内酯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A为二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的脱氢试剂为氢化钠、氢化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的析出剂C为丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯或乙醚。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂D为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的一种。

6.根据权利要求1、2或5所述的制备方法，其特征在于，所的溶液浇注法所用的烘干温度为50～80℃，时间为24～48小时；所述酸液为硫酸溶液或盐酸溶液。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所的溶液浇注法所用的烘干温度为50～80℃，时间为24～48小时；所述酸液为硫酸溶液或盐酸溶液。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所的溶液浇注法所用的烘干温度为50～80℃，时间为24～48小时；所述酸液为硫酸溶液或盐酸溶液。