[发明专利]一种苯并咪唑阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种苯并咪唑阴离子交换膜，其特征在于，所述苯并咪唑阴离子交换膜具有式(I)结构：

式中，R为H或x和y取整数。

2.一种苯并咪唑阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备含氟聚苯并咪唑(FPBI)

以1,2,4,5-四氨基苯、对苯二甲酸、3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4'-二羧酸为混合单体，以多聚磷酸(PPA)为溶剂，在氮气环境下采用微波辅助溶液缩聚法合成含氟聚苯并咪唑；

(2)制备1-溴丁基四甲基胍盐酸盐(BGs)

四甲基胍缓慢滴入1,4-二溴丁烷的甲醇溶液中，在室温下搅拌反应16～24h，反应液过柱纯化、干燥后得到1-溴丁基四甲基胍；

1-溴丁基四甲基胍重新以去离子水溶解，滴入浓盐酸，加热反应6～10h后，得到BGs，具有如下式(II)分子结构：

(3)制备侧烷基胍盐聚苯并咪唑(PBI-g-Gs)

含氟聚苯并咪唑(FPBI)与1-溴丁基四甲基胍盐酸盐(BGs)在有相转移催化剂和碱条件下反应制备侧烷基胍盐聚苯并咪唑(PBI-g-Gs)；

反应液过滤后浇注在玻璃板内，置于真空干燥箱干燥，最后将所得膜浸泡于NaOH溶液进行离子交换后保存于去离子水中，制备得到苯并咪唑阴离子交换膜。

3.根据权利要求2所述的一种苯并咪唑阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述1,2,4,5-四氨基苯(TAB)、对苯二甲酸(PTA)、3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4'-二羧酸(TFA)的投料摩尔比为1:0.6～0.8:0.2～0.4。

4.根据权利要求2所述的一种苯并咪唑阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述四甲基胍、1,4-二溴丁烷的投料摩尔比例为1:3～5。

5.根据权利要求2所述的一种苯并咪唑阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述相转移催化剂四丁基溴化铵。

6.根据权利要求2所述的一种苯并咪唑阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碱选用四甲基氢氧化铵。