[发明专利]一种交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将0.2~1 g聚苯并咪唑溶解于10~20 mL高沸点溶剂中，搅拌溶解后，加入三氮唑类离子液体基聚乙烯，搅拌直至溶解；其中， 三氮唑类离子液体基聚乙烯的加入量为聚苯并咪唑质量的50%~150%；

（2）再将溶液放入油浴中，50~100 ℃下搅拌，反应12~48 h；

（3）将溶液倒入铸膜板中，60~80 ℃下将溶剂蒸干，将得到的高温质子交换膜小心揭下，浸泡在乙醇中洗涤后干燥；得到交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的三氮唑类离子液体基聚乙烯中离子液体所选用的阳离子为1H-1,2,4-三氮唑阳离子，结构为C₂H₄N₃⁺；阴离子为CH₃SO₃^-、CF₃SO₃^-、H₂PO₄^-中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的三氮唑类离子液体基聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

（1）配制0.5~2 mol/L的乙烯基-1,2,4-三氮唑氯仿溶液，倒入三口烧瓶中，于50~80 ℃下搅拌至溶解；

（2）逐滴加入甲基磺酸、三氟甲基磺酸、磷酸的一种或多种的混合物，加入比例为：乙烯基-1,2,4-三氮唑与酸的摩尔比为1:1.5~1:3；

（3）将溶液放于油浴中加热搅拌，反应温度为50~80 ℃，反应2~4 h后，将溶液倒入去离子水中，洗涤，抽滤，除去多余酸及溶剂，用乙醇洗涤数次并干燥，得到白色絮状粉末；

（4）将得到的白色粉末称取0.2~1.2 g，加入5~15 mL高沸点溶剂，搅拌溶解；

（5）将溶液中加入链引发剂偶氮二异丁腈，其中链引发剂的质量含量为高沸点溶剂的20~50%；

（6）将溶液搅拌溶解后，放入油浴中，反应30~60 h，反应温度为50~80 ℃；

（7）反应结束后，将溶液倒入乙醇中，得到白色絮状物，用乙醇洗涤后，干燥，得到三氮唑类离子液体基聚乙烯。

4.根据权利要求1或3所述的交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备方法，其特征在于：所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

5.一种交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜，其特征在于：所述交联型聚三氮唑离子液体/聚苯并咪唑高温质子交换膜是通过权利要求1至4任一项权利要求所述的方法制备得到的。