[发明专利]新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法

权利要求书

1.新型二茂铁衍生物阴离子交换膜，其特征在于，它的结构通式中包含如式（1）所示的重复单元：

式中，n为聚合度，m为≥1的整数。

2.根据权利要求1所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜，其特征在于：m为2,4,6。

3.根据权利要求1所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜，其特征在于：阳离子基团采用环戊二烯基-铁-甲苯阳离子；

所述不同侧链长度的的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜，结构式分别如式Ⅰ，式Ⅱ和式Ⅲ所示：

式Ⅰ

式Ⅱ

式Ⅲ。

4.根据权利要求1-3所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将聚靛红联苯聚合物与溴烷基醇溶于极性溶剂中，向溶液中加入无水K₂CO₃，在无水、无氧的条件下加热搅拌反应，随后倒入大量丙酮中析出，洗涤多次并干燥后得第一产物；所述聚靛红联苯与溴烷基醇的摩尔比为1:1，所述丙酮的体积至少为所述极性溶剂体积的10倍；

步骤二：将所述第一产物、氢化钠、四丁基溴化铵（TBAB）和溴化环戊二烯基-铁-甲苯六氟磷酸（Br-[Cp-Fe-toluene]PF₆）盐溶于极性溶剂中，在无水、无氧的条件下加热搅拌反应，随后倒入大量丙酮中析出，洗涤多次并干燥得第二产物；

步骤三：将所述第二产物溶于极性溶剂中，待完全溶解得到成膜液，所述的成膜液中含所述的第二产物重量百分比为（1.5～2%）；

步骤四：将步骤三得到的成膜液采用流延法流延成膜，即得到新型二茂铁衍生物阴离子交换膜。

5.根据权利要求4所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的Br-[Cp-Fe-toluene]PF₆制备方法为：氮气保护下，在三口瓶中将环戊二烯基-铁-甲苯六氟磷酸盐（[Cp-Fe-toluene] PF₆）溶于1,2-二氯乙烷中，完全溶解后，加入N-溴代丁二酰亚胺（NBS）和偶氮二异丁氰（AIBN），65℃下搅拌4～5小时后倒入醚中沉淀，过滤洗涤，得到Br-[Cp-Fe-toluene]PF₆。

6.根据权利要求3所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的溴烷基醇分别为2-溴乙醇（BE）、4-氯丁醇（CB）和6-溴己醇（BH）。

7.根据权利要求4所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

8.根据权利要求4所述的新型二茂铁衍生物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤一中，加热的温度为65℃，搅拌时间为48小时，步骤二中，加热的温度为40℃，搅拌时间为4小时。