[发明专利]全钒液流电池用聚醚醚酮基双官能团离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚醚醚酮基双官能团离子交换膜，其特征在于，所述离子交换膜的结构式如下式所示：

2.一种聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

(1)称取甲基氢醌，4,4'-二氟二苯甲酮，N-甲基吡咯烷酮置于三口烧瓶内，向烧杯中加入碳酸钾并加入甲苯做带水剂，在140℃反应4小时去水，在170℃反应8小时，得到的聚合物用去离子水沉淀析出，用去离子水浸泡冲洗，直至洗涤液呈现中性，产物即为聚醚醚酮(PEEK)，干燥，备用；

(2)称取聚醚醚酮(PEEK)溶于四氯乙烷中，将溶液置于烧瓶中，加入N-溴代琥珀酰亚胺和过氧化二苯甲酰，在80℃反应5小时，得到的聚合物用乙醇沉淀析出，然后用去离子水、乙醇洗涤，干燥备用，得到溴化聚醚醚酮(BPEEK)；

(3)称取溴化聚醚醚酮(BPEEK)，N-甲基乙二醇胺溶于二甲基亚砜中，在60℃反应12小时，得到的聚合物用乙醇沉淀析出，然后用去离子水、乙醇洗涤，干燥备用，得到季铵化聚醚醚酮(NPEEK)；

(4)称取季铵化聚醚醚酮(NPEEK)，溶于二甲基亚砜后，加入丙烷磺酸内酯，在60℃下反应12小时后，将聚合物溶液滴到聚四氟乙烯板上，在70℃下干燥12小时，制备得到双官能团离子交换膜，将所得的膜放置于硫酸溶液中进行离子交换，得到双官能团离子交换膜(SNPEEK)。

3.如权利要求2所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中甲基氢醌，4,4'-二氟二苯甲酮和碳酸钾的摩尔比为1:1:2。

4.如权利要求2所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中聚醚醚酮、N-溴代琥珀酰亚胺和过氧化二苯甲酰的摩尔比为10:20:1。

5.如权利要求2所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中溴化聚醚醚酮(BPEEK)和N-甲基乙二醇胺的摩尔比为10:7.5-17.5。

6.如权利要求2所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中季铵化聚醚醚酮(NPEEK)和丙烷磺酸内酯的摩尔比为1:2。

7.如权利要求2所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中硫酸溶液浓度为1mol/L，离子交换时间24小时。

8.一种如权利要求1所述的聚醚醚酮基双官能团离子交换膜的应用，其特征在于，所述离子交换膜用于全钒液流电池。