[发明专利]二维阴离子交换聚合物的制备方法、制得的聚合物及其应用

权利要求书

1.二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)单体自组装：将双官能团季铵单体A和单官能团季铵单体B溶于极性有机溶剂或水溶液中，在室温静置条件下，使季铵单体进行自组装，获得二维超分子聚集体；

(2)聚合反应：将自由基引发剂加入二维超分子聚集体溶液中，经过充氮气除氧气后，在适当的温度下进行聚合反应，待反应结束后，停止聚合反应，经透析纯化、干燥后，得到二维阴离子交换聚合物；

所述双官能团季铵单体A的结构通式为：

其中：

R₁同时为或-CH₂-CH＝CH₂；

R₂＝-CH₃，-CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂OH

R₃＝-CH₃，-CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂CH₂CH₃，-CH₂CH₂OH

X＝Cl，Br，I，OH；

所述单官能团季铵单体B的结构通式为：

其中：

-CH₂-CH＝CH₂

R₅＝-CH₃，-CH₂CH₃

A＝-N(CH₃)₂，-N(CH₂CH₃)₂，-N(CH₂CH₂OH)₂，

2.根据权利要求1所述的二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：所述双官能团季铵单体A和单官能团季铵单体B的摩尔比为1:1-1:20。

3.根据权利要求1所述的二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：所述双官能团季铵单体A或单官能团季铵单体B的制备方法包括以下步骤：将乙醇胺和二乙醇胺分别与4-氯甲基苯乙烯反应，再用碘甲烷进行季铵化反应，分别获得双官能团季铵单体A和单官能团季铵单体B。

4.根据权利要求1所述的二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：所述双官能团季铵盐单体A的结构式为：

5.根据权利要求1所述的二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：所述双官能团季铵单体A的制备方法包括以下步骤：

(1)将乙醇胺、三乙胺与乙腈混合，在搅拌下滴加到4-氯甲基苯乙烯溶液中，进行室温反应24h，经纯化后得到中间体I，N,N-双(4-乙烯基苄基)-2-羟基乙胺；

(2)将中间体I溶于乙腈中，升温至40℃后再加入碘甲烷进行搅拌反应24h； 反应结束后，先除去溶剂，将粗产物在乙酸乙酯和乙醇混合溶液中进行重结晶，获得双官能团季铵单体A；所述乙酸乙酯和乙醇的体积比为40:1。

6.根据权利要求1所述的二维阴离子交换聚合物的制备方法，其特征在于：所述单官能团季铵单体B的结构式为：