含双阳离子梳型聚芳醚砜阴离子交换膜的合成与性能

• 作者: 徐常 汪称意 赵晓燕 陶正旺
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 双阳离子 阴离子交换膜 侧链梳型 电导率 碱性稳定性
• 年，卷（期）: 2020,（21）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2279-2291
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0199

摘要

为了提高聚合物阴离子交换膜的电导率、碱稳定性和尺寸稳定性,本研究通过分子结构设计,利用4-氟-2,2,2-三氟苯乙酮、3,5-二甲基苯酚、苯酚为起始原料,经两步有机反应合成了含二甲基苯氧基苯侧基的新型活性双酚单体:1,1-二(4-羟基苯基)-1-(4-(3,5-二甲基苯氧基)苯基)苯基-2,2,2-三氟乙烷(2),并将其与联苯二酚、4,4'-二氟二苯砜经芳香亲核共缩聚、溴代、季铵化反应制备了两类具有梳型结构的聚芳醚砜阴离子交换膜材料(2-PAES-QA-xx和2-PAES-Im-xx).利用核磁共振光谱对制备的活性双酚单体、含甲基结构初始聚芳醚砜、溴化聚芳醚砜及离子化聚合物的结构进行了表征和分析;详细研究了2-PAES-QA-xx和2-PAES-Im-xx膜的吸水率、尺寸稳定性、离子电导率、热稳定性、机械性能、耐碱稳定性等,并进一步比较了不同类型阴离子交换膜(AEM)的结构与性能之间的关系.得到的AEM表现出了较好的综合性能,60℃时膜的OH-电导率分别为35.9～51.6和32.6～44.9 mS/cm.代表性的2-PAES-QA-60和2-PAES-Im-60的OH-电导率在80℃的4mol/L NaOH中浸泡336 h后分别保持初始值的79.7％和88.5％.本研究为梳型AEM材料的设计制备提供了新策略.