[发明专利]一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜及制备方法

权利要求书

1.一种交联网络结构的胍基功能化阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：具体步骤为：

首先M和Q的硼酸化制备方法：往50 mL的烧瓶中添加溶剂四氢呋喃THF,取聚砜2 g溶于溶剂THF中，继续加入双（频哪醇合）二硼B₂Pin₂76 mg，1,5-环辛二烯氯化铱二聚体 [IrCl（COD）]₂24 mg， 4,4'-二叔丁基联吡啶dtbpy27 mg，最后将磁力搅拌棒放入烧瓶中，密封好烧瓶，然后在60 ℃油浴条件下搅拌反应18 h；反应结束后，将反应液用溶剂THF15 mL进行稀释，然后通过短硅胶塞过滤以除去催化剂，将剩下的滤液放入旋转蒸发器中蒸发多余的溶剂并倒入甲醇中沉淀出聚合物，再次重复聚合物的溶解和沉淀的过程，随后将聚合物放置烧杯中，在60 ℃的真空条件下干燥10 h；最终获得硼酸化聚合物B-70-PSF2.18 g；对4 ,4′ -联苯二酚的硼酸化方法，往烧瓶中添加溶剂THF，取4 ,4′ -联苯二酚1.26 g溶于溶剂中，继续加入B₂Pin₂66 mg，[IrCl（COD）]₂18 mg，dtbpy 22 mg，最后将磁力搅拌棒放入烧瓶中；剩余操作步骤和聚砜硼酸化相同，最终获得硼酸化联苯二酚B-D有机物1.33 g；

第二，制备溴化四甲基苄胍：取四甲基苄胍 0.617 g 将其溶于1,2-二氯乙烷，一起倒入三口烧瓶中，另外再加入溴化剂NBS和引发剂AIBN分别为0.533 g和0.0493 g；在加热80℃和搅拌的条件下使其沸腾回流12h，随着反应的进行溶液逐渐变成红色，待其红色褪去后，继续反应2h可停止加热搅拌；在无水甲醇或异丙醇中沉淀，并洗涤除去杂质，在烘箱中干燥后即可得到最终的溴化四甲基苄胍1.06 g；

第三，聚合物胍基功能化：取B-70-PSF1.77 g， [1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物Pd（dppf）Cl₂ -CH₂ Cl₂48 mg，THF15 mL和磁力搅拌棒置于双颈50 mL圆底烧瓶中；取干燥的溴化四甲基苄胍6.00 mmol溶解于K₂CO₃水溶液，然后通过注射器加入到反应物中，在75 ℃的条件下搅拌反应12 h，随反应冷却后用THF15 mL稀释，然后通过短硅胶塞过滤以除去催化剂；使用旋转蒸发器浓缩滤液并倒入甲醇中以沉淀聚合物，再次重复溶解和沉淀过程；在80℃下真空干燥12 h后，制得胍官能化聚合物灰白色纤维G₇₀-PSF3.82 g；

第四，胍化联苯二酚的制备：取B-D1.04 g，Pd（dppf）Cl₂-CH₂Cl₂48 mg，THF15 mL和磁力搅拌棒置于双颈50 mL圆底烧瓶中；取干燥的溴化四甲基苄胍6.00 mmol溶解于K₂CO₃水溶液中,通过注射器加入到反应物中，在75 ℃的条件下搅拌反应12 h，随反应冷却后用THF15mL稀释，然后通过短硅胶塞过滤以除去催化剂；然后使用二氯甲烷和超纯水洗涤，最后用旋转蒸发仪蒸发多余溶剂；将剩余不挥发的液体在80℃下真空干燥12 h3.08 g后，获得胍官能化有机物G-D；

第五，交联网状结构的胍功能化的聚合物的制备：取所制备的G₇₀ -PSF1.23 g，G-D1.08g和K₂CO₃0.83 g混合在一起并溶解在10mL N,N-二甲基乙酰胺DMAc和5 mL甲苯的混合溶液中；将混合溶液加热到100 ℃并回流4个小时然后将反应体系升温至150 ℃并继续反应18h，反应结束后将反应液滴加到热水中随后过滤干燥获得产物D -G₇₀-PSF2.28 g，随后将产物溶剂于二甲基亚砜中，将铸膜液浇注在玻璃板上浇注成膜；待溶剂蒸发初步成膜后将膜放置真空烘干箱中50 ℃保温12 h；再按照水、碱、水的顺序浸泡阴离子交换膜，保证阴离子交换膜的阴离子全部为OH^-，最后将膜用超纯水洗涤至中性，即 得交联网状结构的聚砜阴型离子交换膜D -G₇₀-OH-PSF。