发明名称 一种有机-无机杂化阴离子交换膜的制备方法
摘要 本发明有机-无机杂化阴离子交换膜的制备方法,特征是将苄基溴代度为65-102%的苄基溴代聚苯醚先进行羟基化,随后进行季铵化,最后按摩尔比以含有的苄基计算的季铵化产物溶液∶小分子烷氧基硅烷∶催化剂∶水=1∶0.082-0.73∶0-0.23∶4.0-18.8向季铵化产物溶液中加入小分子烷氧基硅烷、催化剂和水,进行溶胶-凝胶反应后得到荷正电溶胶,涂膜干燥后即得到有机-无机杂化阴离子交换膜。采用本发明方法制备的有机-无机杂化阴离子交换膜,其离子交换容量高,机械性能好;膜中的无机硅氧化物成分和有机成分之间相容性好;膜的-OH电导率高,在碱性燃料电池上具有很高的应用潜力。
申请公布号 CN101220169A 申请公布日期 2008.07.16
申请号 CN200710132289.2 申请日期 2007.09.14
申请人 中国科学技术大学 发明人 徐铜文;吴永会;吴明
分类号 C08J5/22(2006.01);B01D71/00(2006.01);H01M4/96(2006.01) 主分类号 C08J5/22(2006.01)
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 代理人 汪祥虬
主权项 1.一种荷正电有机-无机杂化膜的制备方法,其特征在于将单位质量面积为60-200cm2/g、苄基溴代度为65-102%的苄基溴代聚苯醚与浓度为0.5-2摩尔/升的强碱溶液,按摩尔比以苄基含量计算的苄基溴代聚苯醚∶强碱=1∶3.0-10.7,在40-65℃反应12-48小时,得到的固体产物用水洗涤至洗涤液呈中性,室温干燥后,溶解在溶剂中成0.035-0.093g/ml的初始溶液;按摩尔比以苄基含量计算的初始溶液∶叔胺=1∶2.1-4.2向该初始溶液中加入叔胺,在20-60℃搅拌反应1-6h,再按体积比以乙醇∶初始溶液体积=0.12-0.25加入乙醇;继续在20-60℃搅拌反应10-48h,得到季铵化产物溶液;按摩尔比以含有的苄基计算的季铵化产物溶液∶小分子烷氧基硅烷∶催化剂∶水=1∶0.082-0.73∶0-0.23∶4.0-18.8向该季铵化产物溶液中加入小分子烷氧基硅烷、催化剂和水;在20-55℃进行溶胶-凝胶反应14-48h,得到荷正电溶胶;将所得溶胶在基体上涂膜;将膜片在室温环境下自然干燥至形成均匀稳定的凝胶层;凝胶层从室温升到40-70℃,再以5-10℃/小时的速度升温到120-130℃,保温2-8小时。
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