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专利号: 2023105434186
申请人: 陕西国防工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜,其特征在于,其结构式为

2.交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,制备末端含有异氰酸酯基团的改性聚砜;

步骤2,制备末端含有醛基的改性聚砜;

步骤3,制备末端含有活性氢的改性聚砜膜材;

步骤4,制备含有磷酸吸附位点的交联型聚砜膜材;

步骤5,将步骤4制备的交联型聚砜膜材放入磷酸溶液中浸泡,获得交联型磷酸掺杂聚砜高温质子交换膜。

3.根据权利要求2所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,具体为:将聚砜与二甲基乙酰胺混合,待完全溶解后通入氮气保护,加入氯乙基异氰酸酯和无水SnCl4,在50‑60℃下反应24‑30h,得到末端含有异氰酸酯基团的改性聚砜;

聚砜、二甲基乙酰胺、氯乙基异氰酸酯和无水SnCl4的质量比为1:46.8:2.47:0.87。

4.根据权利要求2所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,具体为:向步骤1得到的改性聚砜中加入4‑羟乙基苯甲醛,在50‑60℃下反应

12h,得到混合液,将混合液用无水乙醇进行沉淀,得到末端含有醛基的改性聚砜。

5.根据权利要求2所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,具体为:将步骤2得到的改性聚砜溶解在N,N‑二甲基乙酰胺中,之后滴加对氨基苯丙三氮唑,进行席夫碱反应,制备末端含有活性氢的改性聚砜膜材。

6.根据权利要求5所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,反应温度为60‑80℃,反应时间为10‑15h;改性聚砜、N,N‑二乙基乙酰胺、氨基苯丙三氮唑的质量比为1:46.8:2.43:0.66。

7.根据权利要求2所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,具体为:将步骤3制备的改性聚砜膜材溶解于二甲基乙酰胺中,通入氮气30min后,加入六亚甲基二异氰酸酯,混合均匀后导入培养皿中,将培养皿放入70℃的真空干燥箱中干燥,待溶剂挥发后用蒸馏水脱模,将得到的薄膜用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤数次,经干燥后得到交联型聚砜膜材;

改性聚砜膜材、二甲基乙酰胺和六亚甲基二异氰酸酯的质量比为1:46.8:0.90。

8.根据权利要求2所述的交联型磷酸掺杂聚砜质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,磷酸溶液的质量浓度为80‑90%,浸泡温度为100‑120℃,浸泡时间为6‑24h。