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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：本发明属于膜制备技术领域，公开了一种高单价渗透选择性双侧链型阴离子交换膜及其制备方法。在三种不同刚性结构聚苯并咪唑疏水主链上分别引入烷基、含醚键及醇羟基侧链，有效抑制聚苯并咪唑分子间氢键的生成，从而促进其制膜过程中的溶解性及微相分离结构的形成；既含有刚性疏水主链，又含有带亲水阴离子交换基团的长悬垂侧链，成膜过程中，疏水主链和亲水基团之间分别自聚集形成微相分离结构，成为离子传输的“辅助传输通道”从而更好地通过离子水合能差异，静电排斥作用，尺寸筛分作用达到较高的单价渗透选择性；相较于烷基侧链，采用含醚键及醇羟基侧链结构，更易促进形成新的传输通道，显著提高传质通量；兼具高单价渗透选择性和良好的耐溶剂性能。

主权项：1.一种高单价渗透选择性双侧链型阴离子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1称取一定量的3,3’,4,4’-四氨基联苯、间苯二甲酸和多聚磷酸，在N2气氛下，加热至回流并在机械搅拌下保持数小时；待反应后，倒入去离子水中并洗涤数次至中性，过滤得到固体产物，于真空烘箱中干燥过夜得到m-PBI，其化学结构如式I所示； 步骤2称取一定量的3,3’,4,4’-四氨基联苯、2,6-萘二甲酸和伊顿试剂，在N2气氛下，加热至回流并在机械搅拌下保持数小时；待反应后，倒入去离子水中并并于碱性溶液中洗涤数次至中性，过滤得到固体产物，真空干燥得到NPBI，其化学结构如式II所示； 步骤3称取一定量的3,3’,4,4’-四氨基联苯、2,2-双4-羧基苯基六氟丙烷和多聚磷酸，在N2气氛下，加热至回流并在机械搅拌下保持数小时；待反应后，倒入去离子水中洗涤数次至中性，过滤得到固体产物，真空干燥数小时得到6FPBI，其化学结构如式III所示； 步骤4称取一定量的N-甲基咪唑、1,6-二溴己烷分别与一定量的丙酮混合，氮气保护下，将前者逐滴加入后者，20～60℃条件下，搅拌12～48h，降至室温后，用乙酸乙酯和无水乙醚交替洗涤数次，洗涤后溶液经旋蒸得到淡黄色粘稠溶液，即为所需Br-6C-IM咪唑盐，其化学结构如式IV所示； 步骤5称取一定量m-PBI6FPBINPBI聚合物溶于DMSO中，加入一定量的K2CO3，在N2气氛下，80℃下加热反应2h；加入一定量的1-溴己烷6-溴-1-己醇1-溴-5甲氧基戊烷，加热反应数小时；加入一定量步骤4制得的Br-6C-IM咪唑盐，加热并保持数小时；待反应后，冷却至室温，于极性溶剂中沉淀，并经洗涤和真空干燥得到双侧链型聚苯并咪唑；步骤6称取一定量步骤5制得的双侧链型聚苯并咪唑溶解于极性非质子溶剂中，静置脱泡，得到铸膜液，所述铸膜液中功能化聚苯并咪唑体积浓度为3～8％，将铸膜液涂覆于洁净的玻璃板上真空干燥数小时得到双侧链型阴离子交换膜。

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