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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明公开了一种含氟甲醛基的哌啶型阴离子交换膜及其制备方法，属于碱性阴离子交换膜技术领域。本发明首先合成不同比例的含氟甲醛基哌啶型三单体聚合物，再直接以聚合物的哌啶酮作为接枝位点对聚合物进行季铵化后获得膜材料并制膜。所制备的膜具有较好的碱稳定性和机械强度，可应用于碱性燃料电池和碱性电解水中。

主权项：1.一种含氟甲醛基的哌啶型阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：1氟甲醛基哌啶型三单体聚合物的合成：将对三联苯溶于二氯甲烷中，溶解后加入N-甲基-4-哌啶酮和结构R1中的一种，在冰浴下逐滴加入三氟乙酸、三氟甲磺酸，1h后撤去冰浴，室温下反应3h后得到粘稠反应液体，随后将反应液体倒入溶剂A中猝灭反应，最后用水洗涤祛除多余的三氟乙酸、三氟甲磺酸，干燥得到氟甲醛基哌啶型三单体聚合物；所述的N-甲基-4-哌啶酮在二氯甲烷的摩尔浓度为1～1.2molL；所述的N-甲基-4-哌啶酮：R1：对三联苯的摩尔比为0.01～0.99：0.01～0.99：1；所述的N-甲基-4-哌啶酮与三氟甲磺酸的摩尔比为1：4～9；所述的N-甲基-4-哌啶酮与三氟乙酸的摩尔比为1：1；所述的溶剂A为甲醇、乙醇、水；R1为如下结构中的一种： 2季铵化聚合物制备：氟甲醛基哌啶型三单体聚合物溶于溶剂B中，溶解后加碳酸钾或碳酸氢钾，搅拌均匀后再加入甲基碘，在40℃下避光反应一段时间；将反应结束后的溶液离心，除去碳酸钾后倒入溶剂C中析出，最后用溶剂C洗涤、过滤、干燥，得到季铵化聚合物；所述的氟甲醛基哌啶型三单体聚合物：碘甲烷：碳酸钾或碳酸氢钾的摩尔比为：1：2：2；所述的溶剂B为N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；所述的氟甲醛基哌啶型三单体聚合物在溶剂B的质量浓度为0.03～0.05gmL；所述的溶剂C为丙酮、乙酸乙酯、乙醚中的一种；所述的避光反应时间为36～48h；3含氟甲醛基的哌啶型阴离子交换膜的制备：将季铵化聚合物溶于溶剂D中，溶解后离心去除杂质得到铸膜液；再将铸膜液浇铸在玻璃板上，干燥成膜；将膜浸泡于1molL氢氧化钾溶液中24～48h，将阴离子树脂交换为OH-后并在去离子水中浸泡至中性，即得含氟甲醛基的哌啶型阴离子交换膜；所述的溶剂D为N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；所述的铸膜液质量浓度为0.010～0.030gmL；所述的干燥成膜的烘干温度为60～80℃，时间为24小时。

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