[发明专利]SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，形成所述SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的SCOF磺化聚苯并咪唑具有SCOF单元和磺化聚苯并咪唑单元：

所述制备方法包括以下步骤：

制备磺化聚苯并咪唑和SCOF；

将制备好的磺化聚苯并咪唑溶于二甲基亚砜中，得到混合液；

在所述混合液中加入SCOF并进行超声处理直至得到均一的铸膜液；

将铸膜液浇铸成膜、干燥后浸泡于稀盐酸溶液中，洗涤至中性后，得SCOF增强磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜。

2.根据权利要求1所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

所述SCOF单元的结构式如下：

所述磺化聚苯并咪唑单元的结构式如下：

3.根据权利要求1或2所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

所述磺化聚苯并咪唑与二甲基亚砜的w/v为3～7％；

所述磺化聚苯并咪唑和SCOF的质量比为99:1～90:10；

所述稀盐酸浓度为1-4mol L^-1。

4.根据权利要求1所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

制备磺化聚苯并咪唑的步骤如下：

将聚苯并咪唑溶于浓硫酸中得到磺化聚苯并咪唑溶液-硫酸溶液；

将所述磺化聚苯并咪唑溶液-硫酸溶液倒入冰水中，析出磺化聚苯并咪唑沉淀，

将磺化聚苯并咪唑沉淀洗涤至中性后，浸泡在碳酸氢钠溶液中24h后再洗涤、干燥后得到磺化聚苯并咪唑。

5.根据权利要求4所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

所述聚苯并咪唑与浓硫酸的w/v为10～20％；

得到磺化聚苯并咪唑溶液-硫酸溶液的条件为：加热至100-160℃并在该温度下保持4-12小时。

6.根据权利要求1所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

制备SCOF的步骤如下：

在氮气保护下，依次加入1，3，5-三甲酰基间苯三酚、2，5-二氨基苯磺酸、均三甲苯和1，4-二氧六环混合物以及乙酸溶液，进行合成反应；

合成反应结束后离心去上清液后得到红色沉淀；

将所述红色沉淀利用有机溶剂进行洗涤，干燥后得到SCOF。

7.根据权利要求6所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

所述1，3，5-三甲酰基间苯三酚与2，5-二氨基苯磺酸的摩尔比为2:3；

所述的均三甲苯、1，4-二氧六环和3mol L^-1乙酸体积比为每1：4：0.5；

所述的1，3，5-三甲酰基间苯三酚与均三甲苯的w/v为2～5％。

8.根据权利要求6所述的SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，

混合反应的条件为：120℃下反应72h；

所述有机溶剂为体积比为1：1：1的无水DMF、无水二氯甲烷及无水丙酮的混合物。

9.一种SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜，其特征在于，所述SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备。

10.根据权利按要求9所述的SCOF增强磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜，其特征在于，

形成所述SCOF磺化聚苯并咪唑离子交换复合膜的SCOF磺化聚苯并咪唑具有SCOF单元和磺化聚苯并咪唑单元：

所述SCOF单元的结构式如下：

所述磺化聚苯并咪唑单元的结构式如下：