[发明专利]一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法

权利要求书

1.一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.以混合质量比为3-5：150-180：1：7-10的二氯亚砜、3,5-二溴苯甲酸、1H,1H-全氟己胺和乙腈为原料制备含氟共轭微孔聚合物，得到含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN为黄色粉末；

S2.取聚酰亚胺置于第一三颈烧瓶内，向第一三颈烧瓶内加入四氢呋喃，高速搅拌至完全溶解；

S3.将步骤S1中制得的含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN添加到步骤S2的第一三颈烧瓶内，且含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN与聚酰亚胺的混合质量比为3：100，持续搅拌至完全混合，获得混合铸膜液；

S4.将步骤S3中制得的混合铸膜液置入注射器内，且所述注射器的容量为10mL，针头直径为15mm；

S5.步骤S4中的所述注射器在20-25kV的电压水平进行静电喷丝，利用收料辊收集静电喷丝纺成的纳米纤维，且所述收料辊表面包覆有铝箔；

S6.纳米纤维在所述收料辊表面堆积成膜，并在70-90℃的温度下干燥2-4小时，得到3％CMP-F_SN/PI混合基质膜。

2.根据权利要求1所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中，以4,4-双(4-氨基苯氧基)联苯和二苯甲酮3,3',4,4'-四羧酸二酐为原料制备聚酰亚胺。

3.根据权利要求2所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中，聚酰亚胺与四氢呋喃的混合质量比为100：1，且高速搅拌时间为3小时。

4.根据权利要求1所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S3中，持续搅拌时间为4小时。

5.根据权利要求1所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述注射器的静电喷丝速度为0.8mm/min。

6.根据权利要求1所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S6中，干燥温度为80℃，干燥时间为3小时。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，制备含氟共轭微孔聚合物时，包括：

S11.将二氯亚砜加入含有3,5-二溴苯甲酸的第二三颈烧瓶中，并在75-85℃的温度下搅拌3小时；

S12.旋转蒸发除去步骤S11中未混合的二氯亚砜，获得混合物A；

S13.向混合物A中依次加入溶剂乙腈和1H,1H-全氟己胺，混合均匀，获得混合物B；

S14.将混合物B置于110℃的温度下搅拌15小时，旋转蒸发除去溶剂乙腈，获得粗产物C；

S15.粗产物C经硅胶柱层析纯化，获得白色固体D；

S16.以白色固体D和1,3,5-三乙炔基苯为单体，以CuI、PPh₃和Pd(PPh₃)₂Cl₂为催化剂，添加到第三三颈烧瓶中；

S17.在氮气保护下，按80-85：1的混合质量比向步骤S16的第三三颈烧瓶中注入三乙胺，并在90℃的温度下搅拌24小时，获得粗产品E；

S18.利用甲苯、氯仿、饱和碘化钾溶液对粗产品E分别三次洗涤，洗涤后以CHCl₃为溶剂索式萃取4天，得到含氟共轭微孔聚合物CMP-F_SN为黄色粉末。

8.根据权利要求7所述的一种含氟烷基共轭微孔聚合物混合基质膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S11中，二氯亚砜与3,5-二溴苯甲酸的混合质量比为1：35-45，且混合搅拌温度为80℃。