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新型含支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體、陰離子交換膜及其制備方法

文檔序號:40549099發(fā)布日期:2025-01-03 11:08閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體,其具有由[化學(xué)式1]表示的重復(fù)單元:

2.一種用于制備支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體的方法,包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體的方法,其中,步驟(i)中的所述有機溶劑是一種或多種基于鹵素的溶劑,其選自二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二溴乙烷和四氯乙烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體的方法,其中,步驟(ii)中的所述強酸催化劑為三氟乙酸、三氟甲磺酸、五氟乙磺酸、七氟-1-丙磺酸、全氟丙酸、七氟丁酸或其混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體的方法,其中,步驟(iv)中的所述有機溶劑是n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或二甲基甲酰胺。

6.一種陰離子交換膜,其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體。

7.一種用于制備陰離子交換膜的方法,包括:(i)通過將根據(jù)權(quán)利要求1所述的支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體溶解在有機溶劑中以形成聚合物溶液的步驟;(ii)通過將所述聚合物溶液澆鑄在玻璃板上并干燥以獲得膜的步驟;和(iii)用1m?nahco3或1m?naoh處理所獲得的膜,將所獲得的膜用超純水洗滌多次并干燥的步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制備陰離子交換膜的方法,其中,所述聚合物溶液的濃度為2-30wt%。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制備陰離子交換膜的方法,其中,步驟(ii)中的所述干燥通過在80℃至90℃的烘箱中逐漸除去有機溶劑24小時,然后通過在120℃至150℃的真空烘箱中加熱12小時而完全除去有機溶劑來實施。

10.一種用于堿性燃料電池的粘合劑,其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的支化聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體。

11.一種堿性燃料電池,其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰離子交換膜。

12.一種水電解裝置,其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰離子交換膜。

13.一種二氧化碳還原裝置,其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰離子交換膜。

14.一種釩氧化還原液流電池,其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰離子交換膜。

15.一種金屬-空氣電池,其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰離子交換膜。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體,其在聚合物骨架中不具有芳基酯鍵,并且具有引入到重復(fù)單元中的含支化的哌啶鎓基,從而具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的機械性質(zhì),同時具有高分子量、低溶脹率、高尺寸穩(wěn)定性和高離子導(dǎo)電性、以及有限的苯基吸附效果。此外,由含支化的聚(芳基哌啶鎓)共聚物離聚體制備的陰離子交換膜可在低濕度條件下操作,并且在水管理方面優(yōu)異,因此可應(yīng)用于堿性燃料電池、水電解裝置、二氧化碳還原、釩氧化還原液流電池或金屬?空氣電池的膜和粘合劑。

技術(shù)研發(fā)人員:李永茂,姜羅允,胡川,樸鐘炯
受保護的技術(shù)使用者:漢陽大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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