[发明专利]一种哌啶型阴离子交换膜及其制备方法在审
| 申请号： | 202110783975.6 | 申请日： | 2021-07-12 |
| 公开（公告）号： | CN113471497A | 公开（公告）日： | 2021-10-01 |
| 发明（设计）人： | 焉晓明;刘杰;贺高红;高莉;胡磊;底梦婷;吴雪梅;姜晓滨;潘昱 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | H01M8/1018 | 分类号： | H01M8/1018;H01M8/102;H01M8/1069 |
| 代理公司： | 大连理工大学专利中心 21200 | 代理人： | 温福雪 |
| 地址： | 124221 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 哌啶 阴离子 交换 及其 制备 方法 | ||
1.一种用于碱性燃料电池的哌啶型阴离子交换膜及其制备方法，其特征在于，哌啶型季胺化聚合物的结构如下：
其中：m＝0.4～0.6。
2.权利要求1所述的哌啶型阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)哌啶型三单体聚合物的合成：将二苯醚溶于二氯甲烷中，溶解后加入N-甲基-4哌啶酮和丙酮酸甲酯，在冰浴下逐滴加入三氟乙酸、三氟甲磺酸，20min后撤去冰浴，室温下反应3小时后得到溶液，随后将溶液倒入溶剂A中沉淀，最后用水洗涤至中性，烘箱干燥得到三单体聚合物；
所述的二苯醚相对于二氯甲烷的摩尔浓度为1.8～2.0mol/L；
所述的二苯醚：N-甲基-4哌啶酮：丙酮酸甲酯的摩尔比为1:0.4～0.6:0.6～0.4；
所述的二苯醚与三氟甲磺酸的摩尔比为1：3；
所述的二苯醚与三氟乙酸的摩尔比为1：7；
所述的溶剂A为乙醚；
(2)季胺化聚合物制备：三单体聚合物溶于溶剂B中，溶解后加碘甲烷，最后加入碳酸钾，在60℃下避光反应一段时间，将反应结束后的溶液倒入溶剂C中析出，最后用溶剂C洗涤、过滤、干燥，得到季胺化聚合物；
所述的三单体聚合物:碘甲烷：碳酸钾的摩尔比为：1：1.5～2：1～1.5；
所述的溶剂B为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的一种；
所述的三单体聚合物相对于溶剂B的质量浓度为0.04～0.05g/mL；
所述的析出剂C为丙酮、乙酸乙酯中的一种；
所述的避光反应时间为36～48h；
(3)哌啶型阴离子交换膜的制备：将季胺化后的聚合物溶于溶剂D中，溶解后离心去除杂质得到铸膜液；再将铸膜液浇铸成膜，将膜浸泡于1mol/L氢氧化钾溶液中24～48h，在去离子水中浸泡至中性，即可得哌啶型阴离子交换膜；
所述的溶剂D为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜的一种；
所述的铸膜液质量浓度为0.03～0.04g/mL；
所述的浇铸法成膜的烘干温度为60～80℃，时间为24小时。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的干燥条件为：温度为60～70℃，时间为24～36h。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的干燥条件为：温度为60～70℃，时间为24小时以上。
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