傳感器等領(lǐng)域也 具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0064] 采用核磁共振咕NMR對(duì)所制備的包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析 和表征，采用Zehner(德國(guó)）電化學(xué)工作站測(cè)定離子交換膜的離子電導(dǎo)率，采用反滴定法測(cè) 定陰離子交換膜的離子交換容量，采用高效氣相色譜和紫外-可見分光光度計(jì)分別對(duì)堿性 陰離子交換膜燃料電池和全釩液流電池中的甲醇和vo 2+-的滲透率進(jìn)行分析，對(duì)并對(duì)陰離子 交換膜的吸水率和溶脹度以及堿性穩(wěn)定性等性能進(jìn)行測(cè)試。
【附圖說明】
[0065]圖1為實(shí)施案例7制備的含占噸結(jié)構(gòu)的樹脂XanPAES-7,溴化產(chǎn)物B-XanPAES-7,包 含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜Q-XanPAES-7的核磁圖譜。
[0066]圖2為實(shí)施案例8制備的含占噸結(jié)構(gòu)的樹脂XanPAES-8,溴化產(chǎn)物B-XanPAES-8,包 含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜Q-XanPAES-8的核磁圖譜。
[0067] 圖3為實(shí)施案例1-6制備的包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜的離子電導(dǎo)率圖譜。
[0068] 圖4為實(shí)施案例1-6制備的包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜的熱穩(wěn)定性曲線。
[0069] 圖5為實(shí)施案例7-12制備的包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜的熱穩(wěn)定性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0070] 下面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是本發(fā)明的實(shí)施方案并不僅僅限于 此。
[0071] 實(shí)施例1
[0072] 將5mmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，5mmol的芳香二鹵代單體Ari(式 14)，5mmol的芳香雙酸單體Ar2(式12)，5mmol的芳香二鹵代單體Ar3(式14)，25mmol的碳酸 鉀，30ml的甲苯和50ml的環(huán)丁砜加入到裝有分水器，溫度計(jì)，攪拌器和氮?dú)膺M(jìn)出口的250ml 的四口燒瓶中，先升溫至140°C反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至210°C反應(yīng)3h，將聚合物溶液倒入乙醇中 得到沉淀，用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌3次，80 °C下真空干燥48h，得到聚合物樹脂XanPAES-1;將18聚合物樹脂溶于2〇1111(31.868)的1，1，2,2-四氯乙烷，加入1.278的1溴代丁二酰亞 胺和0.086g的過氧化苯甲酰，85 °C下反應(yīng)5h進(jìn)行溴化反應(yīng)，冷卻至室溫后倒入乙醇中沉淀， 用乙醇反復(fù)洗滌3次，60 °C下真空干燥24h，得到溴化產(chǎn)物Β-XanPAES-l;將lg的溴化產(chǎn)物溶 于9g的環(huán)丁砜，加入0.20g的N-甲基咪唑，50 °C下反應(yīng)24h，將混合物溶液涂敷在事先調(diào)平的 玻璃板上，50°C下干燥24h，將膜從玻璃板上揭下，得到所述包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜 Q-XanPAES-Ι。將所制備的陰離子交換膜分別組裝到堿性陰離子交換膜燃料電池和全釩液 流電池中，測(cè)試相關(guān)性能。
[0073] 陰離子交換膜Q-XanPAES-Ι在去離子水中的離子電導(dǎo)率曲線如圖3所示，80°C下Q-XanPAES-Ι膜在去離子水中的離子電導(dǎo)率為32.47mS/cm。陰離子交換膜Q-XanPAES-Ι的熱穩(wěn) 定性曲線如圖4所示，陰離子交換膜Q-XanPAES-Ι側(cè)鏈的降解溫度為310°C。
[0074] 實(shí)施例2
[0075] 將0.5mmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，0.5mmol的芳香二鹵代單體Ari (式15)，9.5mmol的芳香雙酸單體Ar2(式13)，9.5mmol的芳香二鹵代單體Ar3(式15)，25mmol 的碳酸鈉，20ml的甲苯和50ml的N，N-二甲基乙酰胺加入到裝有分水器，溫度計(jì)，攪拌器和氮 氣進(jìn)出口的250ml的四口燒瓶中，先升溫至140°C反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至165°C反應(yīng)12h，將聚合 物溶液倒入乙醇中得到聚合物沉淀，用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌3次，80 °C下真空干燥48h， 得到聚合物樹脂XanPAES-2;將lg聚合物樹脂溶于20ml (31.86g)的1，1，2，2-四氯乙烷，加入 1.27g的N-溴代丁二酰亞胺和0.086g的過氧化苯甲酰，85°C下反應(yīng)5h進(jìn)行溴化反應(yīng)，冷卻至 室溫后倒入到乙醇中沉淀，用乙醇反復(fù)洗滌3次，60°C下真空干燥24h，得到溴化產(chǎn)物B-XanPAES-2;將lg的溴化產(chǎn)物溶于9g的N，N-二甲基乙酰胺，加入0.18g的苯并咪唑，50°C反應(yīng) 24h，將混合物溶液涂敷在事先調(diào)平并洗干凈的玻璃板上，50 °C下干燥24h，將膜從玻璃板上 揭下，得到所述包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜Q-XanPAES-2。將所制備的陰離子交換膜分別 組裝到堿性陰離子交換膜燃料電池和全釩液流電池中，測(cè)試相關(guān)性能。
[0076]陰離子交換膜Q-XanPAES-2的在去離子水中的離子電導(dǎo)率曲線如圖3所示，80°C下 Q-XanPAES-2膜在去離子水中的離子電導(dǎo)率為44.64mS/cm。陰離子交換膜Q-XanPAES-2的熱 穩(wěn)定性曲線如圖4所示，陰離子交換膜Q-XanPAES-2側(cè)鏈的降解溫度為295°C。
[0077] 實(shí)施例3
[0078] 將9.5mmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，9.5mmol的芳香二鹵代單體Ari (式14)，0.5mmol的芳香雙酸單體Ar2(式12)，0.5mmol的芳香二鹵代單體Ar3(式15)，25mmol 的碳酸銫，25ml的甲苯和50ml的N，N-二甲基甲酰胺加入到裝有分水器，溫度計(jì)，攪拌器和氮 氣進(jìn)出口的250ml的四口燒瓶中，先升溫至140°C反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至150°C反應(yīng)20h，將聚合 物溶液倒入乙醇中得到聚合物沉淀，用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌3次，80 °C下真空干燥48h， 得到聚合物樹脂XanPAES-3 ;將lg聚合物樹脂溶于20ml (24.70g)的1，2-二氯乙烷，加入 1.27g的N-溴代丁二酰亞胺和0.0583g的偶氮二異丁腈，80°C下反應(yīng)6h進(jìn)行溴化反應(yīng)，冷卻 至室溫后倒入到乙醇中沉淀，反復(fù)洗滌3次，60 °C下真空干燥24h，得到溴化產(chǎn)物B-XanPAES-3;將lg的溴化產(chǎn)物溶于9g的N，N-二甲基甲酰胺，加入0.17g的吡啶，50°C反應(yīng)24h，將混合物 溶液涂敷在事先調(diào)平并洗干凈的玻璃板上，50°C下干燥24h，將膜從玻璃板上揭下，得到所 述包含占噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜Q-XanPAES-3。將所制備的陰離子交換膜分別組裝到堿性 陰離子交換膜燃料電池和全釩液流電池中，測(cè)試相關(guān)性能。
[0079]陰離子交換膜Q-XanPAES-3的在去離子水中的離子電導(dǎo)率曲線如圖3所示，80°C下 Q-XanPAES-3膜在去離子水中的離子電導(dǎo)率為3.7mS/cm。陰離子交換膜Q-XanPAES-3的熱穩(wěn) 定性曲線如圖4所示，陰離子交換膜Q-XanPAES-3的側(cè)鏈的降解溫度為290°C。
[0080] 實(shí)施例4
[0081] 將5mmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，5mmol的芳香二鹵代單體Ari(式 15)，5mmol的芳香雙酸單體Ar2(式13)，5mmol的芳香二鹵代單體Ar3(式14)，25mmol的碳酸 鈉，30ml的甲苯和30ml的N-甲基吡咯烷酮加入到裝有分水器，溫度計(jì)，攪拌器和氮?dú)膺M(jìn)出口 的250ml的四口燒瓶中，先升溫至140°C反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至200 °C反應(yīng)6h，將聚合物溶液倒 入乙醇中沉淀，用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌3次，80°C下真空干燥48h，得到聚合物樹脂 XanPAES-4;將lg聚合物樹脂溶于2〇1111(31.9(^)的四氯化碳，加入2.03048的二溴海因和 〇.〇583g的偶氮二異丁腈，75°C下反應(yīng)8h進(jìn)行溴化反應(yīng)，冷卻至室溫后倒入到乙醇中沉淀， 并用乙醇反復(fù)洗滌3次，60°C下真空干燥24h，得到溴化產(chǎn)物B-XanPAES-4;將lg的溴化產(chǎn)物 溶于9g的N-甲基吡咯烷酮，加入0.16g的三乙烯二胺，50 °C反應(yīng)24h，將混合物溶液涂敷在事 先調(diào)平并洗干凈的玻璃板上，50°C下干燥24h，將膜從玻璃板上揭下，得到所述包含占噸結(jié) 構(gòu)的陰離子交換膜Q-PXPPPAES-4。將所制備的陰離子交換膜分別組裝到堿性陰離子交換膜 燃料電池和全釩液流電池中，測(cè)試相關(guān)性能。
[0082]陰離子交換膜Q-XanPAES-4在去離子水中的離子電導(dǎo)率曲線如圖3所示，80°C下Q-XanPAES-4膜在去離子水中的離子電導(dǎo)率為20.25mS/cm。陰離子交換膜Q-XanPAES-4的熱穩(wěn) 定性曲線如圖4所示，陰離子交換膜Q-XanPAES-4側(cè)鏈的降解溫度為287°C，表明很好的熱穩(wěn) 定性。
[0083] 實(shí)施例5
[0084] 將lOmmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，lOmmol的芳香二鹵代單體Ari(式 14)，25mmol的碳酸鈉，30ml的甲苯和20ml的二甲基亞砜加入到裝有分水器，溫度計(jì)，攪拌器 和氮?dú)膺M(jìn)出口的250ml的四口燒瓶中，先升溫至140°C反應(yīng)3h，繼續(xù)升溫至180°C反應(yīng)10h，將 聚合物溶液倒入乙醇中沉淀，用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌3次，80 °C下真空干燥48h，得到聚 合物樹脂XanPAES-5;將lg聚合物樹脂溶于20ml (31.90g)的四氯化碳，加入1.9685g的二溴 海因和0.072g的過氧化苯甲酰，75°C下反應(yīng)8h進(jìn)行溴化反應(yīng)，冷卻至室溫后倒入到乙醇中 沉淀，并用乙醇反復(fù)洗滌3次，60 °C下真空干燥24h，得到溴化產(chǎn)物B-XanPAES-5;將lg的溴化 產(chǎn)物溶于9g的二甲基亞砜，加入0.18g的1，2-二甲基咪唑，50 °C反應(yīng)24h，將混合物溶液涂敷 在事先調(diào)平并洗干凈的玻璃板上，50°C下干燥24h，將膜從玻璃板上揭下，得到所述包含占 噸結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜Q-XanPAES-5。將所制備的陰離子交換膜分別組裝到堿性陰離子交 換膜燃料電池和全釩液流電池中，測(cè)試相關(guān)性能。
[0085]陰離子交換膜Q-XanPAES-5在去離子水中的離子電導(dǎo)率曲線如圖3所示，80°C下Q-XanPAES-5膜在去離子水中的離子電導(dǎo)率為45.25mS/cm。陰離子交換膜Q-XanPAES-5的熱穩(wěn) 定性曲線如圖4所示，陰離子交換膜Q-XanPAES-5側(cè)鏈的降解溫度為293°C。
[0086] 實(shí)施例6
[0087] 將5mmol的含占噸結(jié)構(gòu)的芳香雙酸單體(式Π )，5mmol的芳香二鹵代單體Ari(式 14)，5mmol的芳香雙酸單體Ar2(式12)，5mmol的芳香二鹵代單體Ar3(式14)，