1.一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,所述的制备方法,首先通过傅克烷基化反应制备聚合物主链;其次,通过门秀金反应进行主链的季铵化,其中季铵化试剂包括碘甲烷和长侧链型离子液体;最后,通过流延法制备阴离子交换膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
3.根据权利要求2所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述单体1为螺环-(金刚烷-2,9’-芴),四苯基甲烷,3,9-联咔唑,联苯或三联苯的一种或几种;所述单体2为n-甲基-4-哌啶酮或2,3-二酮二氢吲哚的一种。
4.根据权利要求2所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(2)合成离子液体具体为:
5.根据权利要求4所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的单体3为三甲胺、1-甲基哌啶、1-甲基吡咯、1-甲基吗啉、1-甲基咪唑或1,2-二甲基咪唑中的一种;步骤(2)中所述的二胺单体为:n,n,n’,n’-四甲基-1,6-己二胺。
6.根据权利要求4所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的双卤素取代烷烃为1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、1,8-二溴辛烷、1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷、1,2-双(2-碘乙氧基)乙烷中的一种;步骤(3)中所述的单体4为1-卤代丁烷、1-卤代戊烷、1-卤代己烷、1-卤代辛烷中的一种。
7.根据权利要求2所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述溶剂a为甲醇、乙醇、碱液中的一种;步骤(1)中所述真空干燥温度为40-90℃,时间为12-48小时。
8.根据权利要求4所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的溶剂b为乙酸乙酯、四氢呋喃或乙醚中的一种;步骤(3)中所述溶剂d为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种或几种。
9.根据权利要求4所述的一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的干燥温度为40-90℃,时间为12-48小时;步骤(3)中所述真空干燥温度为40-90℃,时间为12-48小时;步骤(4)所述的干燥温度为40-70℃,时间为24-48小时。
10.一种基于高自由体积主链的阴离子交换膜,其特征在于,所述的阴离子交换膜,由权利要求1-9任一所述的制备方法而来,阴离子交换膜材料以聚芳基哌啶或聚芳基吲哚为主链,以碘甲烷或侧链型离子液体为季铵化试剂。