叠氮—炔烃点击化学合成含季铵化长烷基侧链的聚苯醚

碱性阴离子交换膜(AAEM)作为碱性阴离子交换膜燃料电池的核心部件,能阻隔阴阳两极气体和传导氢氧根离子,对电池性能起关键作用。为发展简单、高效的方法用于制备侧链型AAEM材料,提出利用叠氮—炔烃点击化学合成新型AAEM材料。首先以商业化的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)为原料,经溴化、叠氮化反应,制得具有不同叠氮化度的叠氮化聚苯醚(APPO-x)。以商业化的1,5-二溴戊烷、丙炔醇和三甲胺为初始原料,经亲核取代反应、季铵化反应,制得含端炔基的季铵化长烷基侧链前体(TMPAB)。最后通过APPO-x与TMPAB间的点击化学反应,制得具有不同季铵化程度的含季铵化长烷基侧链的聚苯醚(LQ-PPO-x)。~1H NMR和FT-TR分析确认了季铵化侧链前体、聚合物的结构。热重分析表明,所得聚合物LQPPO-x具有良好的热稳定性。     

二苯甲烷桥连氮杂环卡宾前体的合成及表征

以4,4′-二氨基二苯甲烷为起始原料,通过碘代、C-N偶联,季铵化,阴离子交换,合成了四种新型桥连的氮杂环卡宾前体(3a,3b和3c和5).产物全部通过核磁表征.     

离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发现对称离子结构有利于提高膜的离子渗透选择性,且主链型对称离子结构有利于形成更为紧致的聚集态结构,进而增强离子渗透选择性.基础性能、耐酸性及机械性能测试结果表明,所制备的膜满足扩散渗析工艺的要求.模拟废酸扩散渗析实验结果表明,所制备的AEM的扩散渗析性能优于商业膜TWDDA1,尤其是主链型QMPAES膜的酸渗析系数达0.025m/h,分离因子达42.49,在废酸回收领域具有很好的应用前景.     

安徽省自然科学基金结题项目简介①

本项目从聚(2,6-二甲基苯醚)出发,探索了侧链甲基上带有磺酸基的聚苯醚磺酸树脂的合成方法。首先在聚苯醚的甲基上进行溴化,分别用硫醚、硫脲及硫氰化钾反应后,再经氧化反应生成磺酸基。探索了硫代反应和氧化反应的条件,获得了侧链型聚苯醚磺酸树脂。由该方法合成的聚苯醚磺酸树脂溶解性差,结构分析较为困难,只能用红外光谱进行了表征。为了进行比较,用直接磺化法合成了磺酸基与苯环相连的聚苯醚磺     

燃料电池关键材料与进展

 离子交换膜是燃料电池的重要部件,肩负着在电池内部传递离子,形成完整电池回路的作用。按照传导离子的种类,可以将其分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,分别应用于质子交换膜燃料电池和碱性阴离子交换膜燃料电池中。本文阐述了这2 类电池的研究进展和应用,提出了存在的主要问题,并着重介绍了常见阴离子交换膜及其合成方法和降解机理,对研究前景提出展望。     

光交联型聚苯醚的合成与表征

N-溴代丁二酰亚胺(NBS)与聚苯醚(PPO)进行溴化反应,合成了溴化率为15%的溴化聚苯醚(BPPO).BPPO再与4-羟基查尔酮(4-HC)反应合成了光敏性聚苯醚(PPPO),并通过UV光照射合成了光交联型聚苯醚(c PPO),利用1H NMR,FT-IR,UV-Vis,TG和拉力测试对聚合物结构和性能进行表征.结果表明:光交联可提高聚苯醚的耐溶解性和机械性能.     

新型离子液体[BDBU]BF_4合成与表征

采用两步合成法,用1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一-7-烯(DBU)和1-溴丁烷为原料,以丙酮为溶剂合成中间体溴化1-丁基-1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一-7-烯([BDBU]Br),经阴离子交换合成新型碱性离子液体四氟硼酸化1-丁基-1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一-7-烯[BDBU]BF4;经红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)表征产物结构并对其热分析(TGA)。结果表明:离子液体有较高的热稳定区间,约330℃开始分解。     

电化学联用技术差分法研究二茂铁硫醇自组装膜氧化构型变化机制

采用电化学-表面等离子体激元共振技术和电化学-石英晶体微天平联用技术结合差分方法,研究11-二茂铁基十一烷基-1-硫醇自组装膜在氧化过程中的构型变化机制.研究结果表明:二茂铁硫醇自组装膜在氧化过程中同时发生了2种结构变化, 一是烷基链远离电极表面,即烷基链与电极表面的夹角增大;二是二茂铁上的2个平行的戊基环绕着二茂铁-碳轴发生旋转.伴随着结构变化,二茂铁硫醇自组装膜还发生2种溶剂化过程,一是氧化的二茂铁与溶液中的阴离子产生静电吸引而形成“离子对”;二是溶剂分子进入膜内形成水化膜.二茂铁硫醇氧化时烷基链的偏移和膜的溶剂化都是快速步骤,而戊基环的翻转是唯一的慢速步骤.     

聚环氧离子液体型聚氨酯膜渗透汽化分离丁醇水溶液的研究

将离子液体聚合物复合膜用于渗透汽化分离,在提高基膜的分离选择性的同时,解决支撑液膜中离子液体存在易流失的问题.首先通过聚环氧氯丙烷(PECH)与甲基咪唑的季铵化反应,合成端羟基聚(1-甲基咪唑-3)甲基乙氧基氟磷酸盐(PEIL1)与端羟基聚(1-甲基咪唑-3)甲基乙氧基(三氟甲基磺酰胺)盐(PEIL2)两种离子液体,接着用端羟基聚丁二烯(HTPB)与合成的离子液体预聚体反应,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)扩链剂扩链,制备聚环氧离子液体型聚氨酯复合膜PEIL1-PU与PEIL2-PU.此外,系统研究了复合膜对丁醇水溶液的分离性能以及长时间分离的稳定性.实验表明,两种复合膜的渗透通量较普通聚氨酯膜略有下降,但分离因子升高,并且在长时间的分离实验中保持良好的稳定性.     

呫吨酮衍生物的合成及与G-四链体作用的研究

以邻羟基苯甲酸和间苯三酚为原料,通过一步法合成了1,3-二羟基咕吨酮,再经醚化、取代、季铵化反应得到化合物d,用IR、NMR、MS、元素分析等进行结构测定和表征,利用圆二色(CD)光谱和变温紫外-可见(UV-Vis)光谱研究了化合物d与G-四链体DNA的相互作用.CD光谱表明化合物d能诱导端粒DNA片段d[G3(T2AG3)3]形成反平行型的G-四链体结构;变温UV-Vis光谱显示化合物d使相应G-四链体DNA的Tm们值增加约6℃,表明化合物d同时起到稳定G-四链体的作用.