[发明专利]一种含吡啶骨架的阴离子交换膜及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种含吡啶骨架的阴离子交换膜及其制备方法与应用。本发明所提供含吡啶骨架的阴离子交换膜具有如式(Ⅰ)所示结构。本发明采用含有吡啶骨架的聚醚酮或/和聚醚砜类的聚芳醚化合物为主链，以季铵盐侧基为侧链，经涂覆法制备而成。此种含吡啶骨架的阴离子交换膜具有比较高的离子传导性能、优良的机械性能、热稳定性能以及化学稳定性，可以作为电池隔膜应用到碱性阴离子交换膜燃料电池和全钒液流电池中。同时，此种阴离子交换膜还可用于电渗析、海水淡化、污水处理等领域。

主权项

1.一种含吡啶骨架的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1)、在配有分水器，温度计，机械搅拌器和氮气进出口的反应容器中，首先加入含吡啶的新型多芳环双酚单体、双酚单体B、芳香二卤代单体A、芳香二卤代单体C和催化剂后，再加入脱水剂和极性非质子溶剂p，然后先升温至140℃脱水3h，后升温至150～210℃反应3～20h，倒入乙醇中沉淀，后用乙醇和去离子水反复洗涤3次，80℃下真空干燥48h得到含吡啶骨架的聚芳醚化合物树脂PPYPAES；步骤(2)、将步骤(1)中制备的含吡啶骨架的聚芳醚化合物树脂PPYPAES溶解在一定质量的氯烷烃类溶剂中，然后加入适量的溴化剂和引发剂，在一定温度下进行溴化反应5～8h，倒入乙醇中沉淀，然后用乙醇反复洗涤3次，60℃真空干燥得到溴化产物B‑PPYPAES；步骤(3)、将步骤(2)中所述溴化产物B‑PPYPAES溶于极性非质子溶剂q后，加入季铵化试剂，50℃下过夜反应24h，得到季铵化产物；步骤(4)、将得到的季铵化产物涂敷在事先调水平的干净玻璃板上面，50℃下干燥24h以使溶剂挥发完全，将膜从玻璃板上面揭下，得到所述含吡啶骨架的阴离子交换膜Q‑PPYPAES。