一种含吡啶骨架的阴离子交换膜及其制备方法与应用_3

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°C反应24h,将混合物溶液涂敷在事先 调平并洗干净的玻璃板上,50°C下干燥2地,将膜从玻璃板上掲下,得到所述含化晚骨架的 阴离子交换膜Q-PPYPAES-4。将所制备的阴离子交换膜分别组装到碱性阴离子交换膜燃料 电池和全饥液流电池中,测试相关性能。
[0083] 碱性阴离子交换膜Q-PPYPAES-4的热稳定性曲线如图2所示,阴离子交换膜Q-PPYPAES-4的降解溫度为287°C,表明很好的热稳定性。
[0084] 新型碱性阴离子交换膜Q-PPYPAES-4的电导率曲线如图3所示,80°C下Q-PPYPAES-4膜在去离子水中的离子电导率为83.33mS/cm。
[0085] 实施例5
[0086] 将Immol的含化晚基团的双酪单体(式17) ,Immol的二面代单体单体A(式22), 9mmol的双酪单体B(式20),9mmol的二面代单体C(式24),25mmol的碳酸钢,30ml的甲苯和 20ml的二甲基亚讽加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口烧瓶 中,先升溫至140°C反应化,继续升溫至180°C反应lOh,将聚合物溶液倒入乙醇中沉淀,用乙 醇和去离子水反复洗涂3次,80°C下真空干燥4她,得到含化晚骨架的聚合物树脂PPYPAES-5;将Ig聚合物树脂溶于201111(31.90邑)的四氯化碳,加入1.9685邑的二漠海因和0.072邑的过 氧化苯甲酯,75°C下反应8h进行漠化反应,冷却至室溫后倒入到乙醇中沉淀,并用乙醇反复 洗涂3次,60°C下真空干燥24h,得到漠化产物B-PPYPAES-5;将Ig的漠化产物溶于9g的二甲 基亚讽,加入0.16g的=乙締二胺,50°C反应2地,将混合物溶液涂敷在事先调平并洗干净的 玻璃板上,50°C下干燥2地,将膜从玻璃板上掲下,得到所述含化晚骨架的阴离子交换膜Q-PPYPAES-5。将所制备的阴离子交换膜分别组装到碱性阴离子交换膜燃料电池和全饥液流 电池中,测试相关性能。
[0087] 实施例6
[008引将6mmol的含化晚基团的双酪单体(式18),6mmol的二面代单体单体A(式23), 4mmol的双酪单体B(式21),4mmol的二面代单体C(式24),25mmol的碳酸飽,25ml的甲苯和 40ml的环下讽加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口烧瓶中,先 升溫至140°C反应化,继续升溫至210°C反应化,将聚合物溶液倒入乙醇中沉淀,并用乙醇和 去离子水反复洗涂3次,80°C下真空干燥4她,得到含化晚骨架的聚合物树脂PPYPAES-6;将 Ig聚合物树脂溶于20ml(31.86g)的l,l,2,2-四氯乙烧,加入1.3?的N-漠代下二酷亚胺和 0.092g的过氧化苯甲酯,85°C下反应化进行漠化反应,冷却至室溫后倒入到乙醇中沉淀,并 用乙醇反复洗涂3次,60°C下真空干燥2地,得到漠化产物B-PPYPAES-6;将Ig的漠化产物溶 于9g的N,N-二甲基乙酷胺,将混合物溶液涂敷在事先调平并洗干净的玻璃板上,50°C下干 燥2地,将膜从玻璃板上掲下,将膜泡入IOg质量分数为30 %的=甲胺溶液中2地充分反应, 将膜取出并用去离子水洗涂,得到所述含化晚骨架的阴离子交换膜Q-PPYPAES-6。将所制备 的阴离子交换膜分别组装到碱性阴离子交换膜燃料电池和全饥液流电池中,测试相关性 能。
[0089]表1,实施例1~例6中制备的含化晚骨架的阴离子交换膜的相关性能:
[0090]
[0091 ] 实施例7
[0092] 将5mmol的含[I比晚基团的双酪单体(式24),5mmol的二面代单体A(式22) ,5mmol的 双酪单体B(式30),5mmol的二面代单体C(式22),25mmol的碳酸钟,30ml的甲苯和50ml的环 下讽加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口烧瓶中,先升溫至140 °C反应化,继续升溫至210°C反应化,将聚合物溶液倒入乙醇中得到沉淀,用乙醇和去离子 水反复洗涂3次,80°C下真空干燥48h,得到含化晚骨架的聚合物树脂PPYPAES-7;将Ig聚合 物树脂溶于20ml (31.86g)的1,1,2,2-四氯乙烧,加入1.27g的N-漠代下二酷亚胺和0.086g 的过氧化苯甲酯,85°C下反应化进行漠化反应,冷却至室溫后倒入乙醇中沉淀,用乙醇反复 洗涂3次,60°C下真空干燥24h,得到漠化产物B-PPYPAES-7;将Ig的漠化产物溶于9g的环下 讽,加入0.20g的1,2-二甲基咪挫,50°C下反应24h,将混合物溶液涂敷在事先调平的玻璃板 上,50°C下干燥24h,将膜从玻璃板上掲下,得到所述含化晚骨架的阴离子交换膜Q-PPYPAES-7。将所制备的阴离子交换膜分别组装到碱性阴离子交换膜燃料电池和全饥液流 电池中,测试相关性能。
[0093] 实施例8
[0094] 将5mmol的含化晚基团的双酪单体(式25),5mmol的二面代芳香单体A(式23), Smmol的双酪单体B(式31),5mmol的二面代单体C(式23),25mmol的碳酸钢,20ml的甲苯和 50ml的N,N-二甲基乙酷胺加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口 烧瓶中,先升溫至140°C反应化,继续升溫至165°C反应12h,将聚合物溶液倒入乙醇中得到 聚合物沉淀,用乙醇和去离子水反复洗涂3次,80°C下真空干燥4她,得到含化晚骨架的聚合 物树脂PPYPAES-8;将Ig聚合物树脂溶于20ml (31.86g)的1,1,2,2-四氯乙烧,加入1.27g的 N-漠代下二酷亚胺和0.086g的过氧化苯甲酯,85°C下反应化进行漠化反应,冷却至室溫后 倒入到乙醇中沉淀,用乙醇反复洗涂3次,60°C下真空干燥2地,得到漠化产物B-PPYPAES-8; 将1 g的漠化产物溶于9g的N,N-二甲基乙酷胺,加入0.1始的N-甲基咪挫,50°C反应2地,将混 合物溶液涂敷在事先调平并洗干净的玻璃板上,50°C下干燥2地,将膜从玻璃板上掲下,得 到所述含化晚骨架的阴离子交换膜Q-PPYPAES-8。将所制备的阴离子交换膜分别组装到碱 性阴离子交换膜燃料电池和全饥液流电池中,测试相关性能。
[00巧]实施例9
[0096] 将5mmol的含化晚基团的双酪单体(式26),5mmol的二面代芳香单体A(式24), Smmol的双酪单体B(式32),5mmol的二面代单体C(式24),25mmol的碳酸飽,25ml的甲苯和 50ml的N,N-二甲基甲酯胺加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口 烧瓶中,先升溫至140°C反应化,继续升溫至150°C反应20h,将聚合物溶液倒入乙醇中得到 聚合物沉淀,用乙醇和去离子水反复洗涂3次,80°C下真空干燥4她,得到含化晚骨架的聚合 物树脂PPYPAES-9;将Ig聚合物树脂溶于20ml (24.70g)的1,2-二氯乙烧,加入1.27g的N-漠 代下二酷亚胺和0. 〇58:3g的偶氮二异下腊,80°C下反应化进行漠化反应,冷却至室溫后倒入 到乙醇中沉淀,反复洗涂3次,60°C下真空干燥2地,得到漠化产物B-PPYPAES-9;将Ig的漠化 产物溶于9g的N,N-二甲基甲酯胺,加入0.17g的化晚,50°C反应24h,将混合物溶液涂敷在事 先调平并洗干净的玻璃板上,50°C下干燥2地,将膜从玻璃板上掲下,得到所述含化晚骨架 的阴离子交换膜Q-PPYPAES-9。将所制备的阴离子交换膜分别组装到碱性阴离子交换膜燃 料电池和全饥液流电池中,测试相关性能。
[0097] 实施例10
[009引将9mmol的含化晚基团的双酪单体(式27),9mmol的二面代单体单体A(式22), Immol的双酪单体B(式33) ,Immol的二面代单体C(式23),25mmol的碳酸钢,30ml的甲苯和 30ml的N-甲基化咯烧酬加入到装有分水器,溫度计,揽拌器和氮气进出口的250ml的四口烧 瓶中,先升溫至140°C反应化,继续升溫至200°C反应化,将聚合物溶液倒入乙醇中沉淀,用 乙醇和去离子水反复洗涂3次,80°C下真空干燥48h,得到含化晚骨架的聚合物树脂 PPYPAES-10 ;将Ig聚合物树脂溶于20ml (31.90g)的四氯化碳,加入2.030?的二漠海因和 0.0583g的偶氮二异下腊,75°C下反应化进行漠化反应,冷却至室溫后倒入到乙醇中沉淀, 并用乙醇反复洗涂3次,60°C下真空干燥2地,得到漠化产物B-PPYPAES-10;将Ig的漠化产物 溶于9g的N-甲基化咯烧酬,加入0.19g的苯并咪挫,50°C反应24h,将混合物溶液涂敷在事先 调平并洗干净的玻璃板上,50°C下干燥2地,将膜从玻璃板上掲下,得到所述含化晚骨架的
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