专利汇可以提供具有宏相分离结构的质子交换膜材料及其合成方法和应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了磺化聚芳醚化合物及其合成方法与作为 质子交换膜 材料的应用。磺化聚芳醚化合物的结构式如式(I)所示,本发明将一系列聚芳醚化合物在极性 溶剂 中用高浓度的氯磺酸磺化,产物经 水 解 、渗析、提纯、浇铸成膜,得到质子交换膜。本发明选用含有18个可磺化苯环单元的聚芳醚化合物进行后磺化,成功控制磺化只在所设计的 位置 发生,使得磺酸基高度聚集,可以有效地调控质子的传输通道。由所制得的磺化聚芳醚化合物浇铸成膜,在低的离子交换容量的条件下,具有较高的 质子传导率 、较长的寿命以及优异的 力 学性能和良好的抗 燃料 或者 电解 液的渗透性能。上述质子交换膜可应用于 燃料 电池 和全 钒 液流电池。,下面是具有宏相分离结构的质子交换膜材料及其合成方法和应用专利的具体信息内容。
1.一种磺化聚芳醚化合物,其结构式如式(I)所示:
其中x为1~40,y为0~200,x和y均为整数;
选自:
选自:
式中,n为4~10,n为整数。
2.权利要求1所述磺化聚芳醚化合物的合成方法,其特征在于包括如下步骤:将聚芳醚化合物溶解于极性溶剂中,再滴加用极性溶剂溶解的氯磺酸,其中聚芳醚化合物与氯磺酸的摩尔比为1∶8~20,搅拌时间为4~10个小时,产物分离收集后溶解于极性非质子溶剂中,用3%质量浓度的氢氧化钠溶液中和4~10个小时至溶液呈弱碱性,用5%体积浓度的盐酸4~10个小时至溶液呈弱酸性,用半透膜渗析,然后旋转蒸发所得溶液的溶剂,即得所要磺化聚芳醚化合物。
3.如权利要求2所述的合成方法,其特征在于所述聚芳醚化合物的结构如式(II)所示:
其中x为1~40,y为0~200,x和y均为整数;
选自:
选自:
式中,n为4~10,n为整数。
4.如权利要求2所述的合成方法,其特征在于所述极性溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷或1,2-二氯乙烷。
5.如权利要求2所述的合成方法,其特征在于所述极性非质子溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮或二甲基亚砜。
6.权利要求1所述磺化聚芳醚化合物在制备用于燃料电池或全钒液流电池的质子交换膜材料中的应用。
本发明涉及燃料电池和全钒液流电池的质子交换膜材料技术领域,具体地说,涉及一种磺化聚芳醚化合物。
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