[发明专利]一种D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：所述的D-A-D’非对称结构聚合膜PSWE具体按照如下方法进行制备：

(1)将式1所示的2,7-二溴代-9芴酮与2-噻吩硼酸、四(三)苯基膦钯混合，在碱性物质A的作用下，在氮气保护的情况下溶解于有机溶剂A中，在回流温度下反应8-12小时，得反应混合液B，经后处理得到式2所示的产物2-噻吩-7-溴代-9-芴酮；所述的式1所示的2,7-二溴代-9芴酮与2-噻吩硼酸、四(三)苯基膦钯的物质的量之比为1：0.5～1：0.001～0.005；所述的有机溶剂A的加入量以所述的式1所示的2,7-二溴代-9芴酮的物质的量计为10～100mL/mmol；所述的碱性物质A的加入量以所述的有机溶剂A的体积计为2～4mol/L，所述的碱性物质A以水溶液的形式加入，所述水的加入量以恰好溶解碱性物质A为准；

(2)将式2所示的2-噻吩-7-溴代-9-芴酮与三丁基(2,3-二氢噻吩并[3,4-b]-[1,4]二恶英-5-基)锡烷、双三苯基磷二氯化钯，在碱性物质B的作用下，在氮气保护的情况下溶解于有机溶剂B中，在回流温度下反应24-36小时，得反应混合液C，经后处理得到式3所示的D-A-D’非对称结构单体SWE；所述的2-噻吩-7-溴代-9-芴酮与三丁基(2,3-二氢噻吩并[3,4-b]-[1,4]二恶英-5-基)锡烷、双三苯基磷二氯化钯的物质的量之比为1：1～2：0.001～0.005；所述的有机溶剂B的加入量以所述的式2所示的2-噻吩-7-溴代-9-芴酮的物质的量计为10～100mL/mmol，所述的碱性物质B的加入量以所述的有机溶剂B的体积计为2～4mol/L；所述的碱性物质B以水溶液的形式加入，所述水的加入量以恰好溶解碱性物质B为准；

(3)将步骤(2)所得式3所示的D-A-D’非对称结构单体SWE、支撑电解质溶于电解溶剂中得到电解液，将所述的电解液加入到三电极电解池体系中，将所述的三电极电解池体系接入电化学工作站，采用循环伏安阳极氧化聚合法，在聚合电压范围0～1.4V vs.Ag/AgCl，聚合段数为4～38的条件下，进行沉积反应，反应完全后，得到沉积在工作电极上的聚合物薄膜，经有机溶剂清洗、干燥得到式4所示的聚合物薄膜PSWE；所述的支撑电解质为铵盐、锂盐或1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐；所述的电解池溶剂为体积比为1：0.1～10的乙腈与二氯甲烷的混合溶剂；所述的式3所示的D-A-D’非对称结构单体SWE或支撑电解质的加入量均以所述的电解溶剂的体积来计，所述的式3所示的D-A-D’非对称结构单体SWE的初始终浓度为0.1～10mmol/L电解溶剂，所述的支撑电解质的初始终浓度为0.01～1mol/L电解溶剂；

所述的三电极体系由电解池、工作电极、辅助电极及参比电极构成，所述的工作电极为氧化铟锡导电玻璃、FTO或者PET导电薄膜电极，所述的辅助电极为铂电极或者铂碳电极，所述的参比电极为Ag/AgCl以3mol/L的氯化钾水溶液为第一液接，以所述的电解液为第二液接；

2.如权利要求1所述D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：步骤(1)中，所述的碱性物质A为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾。

3.如权利要求1所述D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：步骤(1)中，所述的有机溶剂A为四氢呋喃与甲苯按任意比例混合的混合溶剂。

4.如权利要求1所述D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：步骤(2)中，所述的碱性物质B为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾。

5.如权利要求1所述D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：步骤(2)中，所述的有机溶剂B为四氢呋喃与甲苯按任意比例混合的混合溶剂。

6.如权利要求1所述D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：步骤(2)中，所得反应混合液C的后处理过程为：反应结束后，向所得反应混合液C中加入去离子水和二氯甲烷的混合试剂进行萃取，合并有机相并用无水硫酸镁干燥，旋蒸拌样、以体积比为1：0.5-2.5的石油醚与二氯甲烷的混合溶剂为流动相组分，经层析分离，得式3所示的D-A-D’非对称结构单体SWE。