[发明专利]胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜及制法和应用

权利要求书

1.一种胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜，其特征在于，结构通式为：

其中，m、n代表0-1的小数，m+n＝1，n代表聚合物的胺化改性程度；R₁、R₂为C1-C4的饱和烷烃基团。

2.如权利要求1所述的一种胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将全氟磺酸树脂溶解于二甲基亚砜溶剂中形成浓度为5-15wt％的溶液，加入N,N’-羰基二咪唑，110-140℃回流反应4-10小时后，再加入氨基咪唑在110-140℃下反应10-24小时，取反应液直接浇铸于洁净的玻璃板上，于100-140℃下干燥6-12小时成膜，膜的厚度在20-100μm之间；其中全氟磺酸树脂磺酸基团与N,N’-羰基二咪唑的摩尔比为10:9～10:3，加入的氨基咪唑与N,N’-羰基二咪唑摩尔量相同。

3.如权利要求2所述的一种胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的氨基咪唑为1-(3-氨基丙基)咪唑、1-(2-氨基乙基)咪唑、1,4-二甲氨基咪唑、1-(氨基亚甲基)咪唑、1-(3-氨基异丙基)咪唑中的一种。

4.如权利要求1所述的一种胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜的应用，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将胺化改性全氟磺酸离子交换膜浸入硫酸中1-48h；硫酸溶液的浓度在1-12mol/L之间；

(2)将浸泡过的胺化改性全氟磺酸离子交换膜装于酸性电解液液流储能电池，将膜夹在两个石墨毡电极之间，然后用石墨电极板夹紧，再用有机玻璃板固定，使用蠕动泵使电解液流过膜两侧。

5.如权利要求4所述的一种胺化改性全氟磺酸树脂离子交换膜的应用，其特征在于，酸性电解液液流储能电池为全钒液流储能电池、钒溴液流储能电池、钒铈液流储能电池中的一种。