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本论文从分子设计的角度出发,围绕聚醚砜骨架改性AEMs展开相关工作,针对目前阴离子交换膜研究领域所面临的离子电导率低,过度溶胀,化学稳定性差等问题,探索可实现兼具高离子电导率,低溶胀率,同时化学稳定性好的阴离子交换膜的制备方法及工艺。具体内容如下:1.利用Suzuki反应成功合成了含甲基取代芳基二氟二苯砜单体3,3’-二(4’-甲基苯基)-4,4’-二氟二苯砜,具有较高的产率。通过亲核取代缩聚反应,溴甲基化反应和离子化反应制备了含芳香共轭侧链式季铵盐基团的阴离子交换膜(PAES-Qs)。作为对比,我们引入了之前研究过的含主链式苄甲基季铵盐的阴离子交换膜(MPAES-Qs)。GPC和1H NMR结果表明聚合物中苯甲基侧链的溴化反应是一种便捷有效为离子化反应提供高活性前驱体的方式。在母体聚合物中,体积庞大的侧链基团为溴化膜提供了宽松的聚集体,有利于非均相亲核季铵化和离子交换反应。相反,僵硬的主链式苄甲基溴化膜降低了离子化的反应活性。我们考察了含芳香共轭侧链式阴离子交换膜PAES-Qs和主链式苄甲基季铵盐阴离子交换膜MPAES-Qs的吸水率、离子交换容量、吸水率、溶胀率、水合数及单位体积离子交换容量(IECVwet)、离子电导率、机械性能、热稳定性和化学稳定性。结果表明,含芳香共轭侧链式阴离子交换膜具有较低的吸水率、溶胀率及水合数和单位体积离子交换容量,和更好的离子电导率、空间稳定性、机械性能、热稳定性和化学稳定性。2.通过亲核取代缩聚反应、溴甲基化反应、热交联反应、离子化反应制备了一系列交联型含芳香共轭侧链式季铵盐基团的阴离子交换膜(CPAES-Qs)。我们通过综合芳香共轭侧链式季铵盐基团和三维交联网络结构极大的提升了膜的相分离结构,并且离子簇在交联型AEMs中的自组装使得聚集体网络更加规范。对比未交联型的AEMs,交联后AEMs的尺寸稳定性、离子传输通道能力、机械性能、热稳定性和化学稳定性都得到了提高。CPAES-Qs膜的IEC值在1.33~1.64 meq g-1之间,成功的降低了PAES-Qs的吸水率和溶胀率和提供了稳定有效的离子传输通道。CPAES-Qs在80 oC下的离子电导率在42.7~57.5 m S cm-1之间,离子迁移活化能在9.9~10.7 k J mol-1之间。特别的,CPAES-Q-90具有最高的离子电导率,且其在60 oC下1 M Na OH溶液中浸泡28天,仍能保持94%离子电导率,表现出优异的长时间耐化学稳定性。3.通过Suzuki反应成功合成了含多甲基取代芳基的3,3’-二(3’,5’-二甲基苯基)-4,4’-二氟二苯砜单体,再通过含多甲基取代芳基二氟二苯砜单体、二氟二苯砜单体与双酚A亲核取代共聚反应,溴甲基化反应和离子化反应制备了高密度官能化含芳香共轭侧链式的阴离子交换膜(QTBMs)。核磁结果表明含多甲基取代芳基二氟二苯砜单体与设计的分子结构一致。我们考察了高密度官能化含芳香共轭侧链式的阴离子交换膜QTBMs的吸水率、离子交换容量、吸水率、溶胀率、离子电导率、机械性能、热稳定性和化学稳定性。结果表明,合成的高密度官能化含芳香共轭侧链式的阴离子交换膜具有突出的离子电导率,QTBM-60膜的IEC为2.11 meq g-1,25 oC离子电导率为59.1 m S cm-1,80 oC的离子电导率高达131.9 m S cm-1。此外,QTBMs膜表现出良好的机械性能和热性能。在化学稳定性方面,测试了其在60 oC下浸泡在1 M的Na OH溶液中1000小时后的离子电导率和核磁信息变化,稳定性测试1000小时后,QTBM-40膜的离子电导率仍保持在30 m S cm-1左右,核磁信息表明离子电导率的衰减可能由于在强碱性条件下,季铵盐基团被碱进攻脱落,离子基团减少,从而导致离子电导率降低。本文提供了一种便捷地通过Suzuki反应制备高密度官能化含芳香共轭侧链式高性能阴离子交换膜的方法。