RS64435B1 - Polimerna anjon-izmenjivačka membrana - Google Patents

Polimerna anjon-izmenjivačka membrana

Info

Publication number
RS64435B1
RS64435B1 RS20230651A RSP20230651A RS64435B1 RS 64435 B1 RS64435 B1 RS 64435B1 RS 20230651 A RS20230651 A RS 20230651A RS P20230651 A RSP20230651 A RS P20230651A RS 64435 B1 RS64435 B1 RS 64435B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
compound according
compound
formula
halogens
structural element
Prior art date
Application number
RS20230651A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Conradi
Artjom Maljusch
Harald Rögl
Gianluigi Luppi
Original Assignee
Evonik Operations Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Operations Gmbh filed Critical Evonik Operations Gmbh
Publication of RS64435B1 publication Critical patent/RS64435B1/sr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/08—Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/12—Macromolecular compounds
    • B01J41/13—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/12—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor characterised by the use of ion-exchange material in the form of ribbons, filaments, fibres or sheets, e.g. membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • C08G65/4031—(I) or (II) containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2206—Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
    • C08J5/2218—Synthetic macromolecular compounds
    • C08J5/2256—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions other than those involving carbon-to-carbon bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
    • C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/1025—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having only carbon and oxygen, e.g. polyethers, sulfonated polyetheretherketones [S-PEEK], sulfonated polysaccharides, sulfonated celluloses or sulfonated polyesters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/1069—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes
    • H01M8/1072—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes by chemical reactions, e.g. in situ polymerisation or in situ crosslinking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2371/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08J2371/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Description

Opis
[0001] Predmetni pronalazak daje jedinjenja, naročito polimerna jedinjenja, koja imaju neku vrstu spiro ili piperidne strukturalne jedinice, proces za njegovu pripremu i za njegovo korišćenje, naročito kao anjon-izmenjivačke membrane.
[0002] Polimerne anjon-izmenjivačke membrane dugo su poznate. Membrane opisane u WO 2005/045978 A2, US 2009325030 A1 i US 20040121210 A1 zasnovane su na visoko fluorovanom polimernom skeletu.
[0003] U EP 2224523 B1 i US 20140014519 A1, proizvode se anjon-izmenjivačke membrane, u kojima je porozni film impregniran smešom različitih monomera koji imaju vinil grupe, od kojih barem jedan ima halogen grupu (hlornu grupu), obe površine poroznog filma oblažu se poliesternim filmom i zatim se vrši termalna polimerizacija. Tako dobijen materijal se zatim tretira trimetilamin ili metil jodidom, a zatim NaOH. U EP 2296210 A1, nakon tretiranja trimetilaminom sledi tretiranje Na2CO3.
[0004] U EP 2606954 A1, anjon-izmenjivačke membrane dobijaju se očvršćavanjem rastvora polimera koji sadrži polimere koji su dobijeni hlorometilacijom polisulfona i kasnijim tretmanom trimetilaminom.
[0005] CN 104829814 B otkriva polimer koji sadrži kvaternizovanu grupu piperidina, postupak njegove pripreme, anjon-izmenjivačku membranu i postupak njene pripreme.
Glavni lanac polimera uglavnom je sačinjen od benzenskih prstenova, a pripremljena anjonizmenjivačka membrana ima dobra mehanička svojstva. Kvaternizovana grupa piperidina (grupa katjona) u bočnom lancu ima jaku otpornost na alkalije. Postupak sinteze polimera je jednostavan, sadržaj grupe jona može da se kontroliše, a polimer može da se koristi za proizvodnju anjon-izmenjivačkih membrana imajući prednost dobrog mehaničkog svojstva, visoke provodljivosti i jake otpornosti na alkalije.
[0006] WO 2017172824 A1 otkriva poli(aril piperidinijum) polimere koji imaju alkalno stabilan katjon, piperidinijum, uvedene u kruti skelet aromatičnog polimera bez eterskih veza. Hidroksid-izmenjive membrane ili hidroksid-izmenjivi jonomeri formirani iz ovih polimera pokazuju superiornu hemijsku stabilnost, provodljivost hidroksida, smanjenu apsorpciju vode, dobru rastvorljivost u izabranim rastvaračima i poboljšana mehanička svojstva u ambijentalno suvom stanju u poređenju sa konvencionalnim hidroksid-izmenjivim membranama i jonomerima. Gorivne ćelije sa hidroksid-izmenjivom membranom sadrže poli(aril piperidinijum) polimere pokazuju poboljšani performans i izdržljivost na relativno visokim temperaturama.
[0007] T. H. Pham, J. S. Olsson i P. Jannasch razvili su poli(arilen alkilen)e sa visećim N-spirocikličnim kvaternarnim amonijum katjonima za anjon-izmenjivačke membrane i hidroksidni jon koji provodi poli(terfenil alkilen)e funkcionalizovan kvaternarnim amonijum katjonima na bazi piperidina i njihovim sintezama (T. H. Pham, J. S. Olsson, P. Jannasch, J. Mater. Chem. A, 2018, 6,16537-16547 and T. H. Pham, J. S. Olsson, P. Jannasch, J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 15895-15906).
[0008] Postupak pripreme poliaril-etar sulfon (keton) polimerne smole tercijarnog amina otkrivena je u kasnijoj publikaciji CN110294845A[WT1]. Taj polimer se koristi za pripremanje anjon-izmenjivačkih membrana.
[0009] Problem kojim se bavi predmetni pronalazak bio je obezbeđivanje alternativnih jedinjenja pogodnih kao ili za proizvodnju anjon-izmenjivačkih polimera.
[0010] Neočekivano, pronalazači su otkrili da ovaj problem može da se reši jedinjenjima prema predmetnom pronalasku kao što je opisano u nastavku i u patentnim zahtevima.
[0011] Predmetni pronalazak stoga obezbeđuje jedinjenja kao što se tvrdi u patentnim zahtevima i kao što je opisano u nastavku.
[0012] Predmetni pronalazak takođe obezbeđuje proces za pripremu takvih jedinjenja i za njihovo korišćenje kao anjon-izmenjivačkih membrana, kao i samih ovih membrana.
[0013] Polimeri prema pronalasku imaju prednost da mogu da se pripreme na jednostavan način.
[0014] Membrane proizvedene od njih imaju prednost da imaju veoma visoku mehaničku stabilnost i niske karakteristike bubrenja u kombinaciji sa visokom dimenzionalnom stabilnošću. Pored toga, membrane pokazuju veoma visoke provodljivosti anjona.
[0015] Jedinjenja, procesi i korišćenja prema pronalasku opisani su u nastavku u primerima, bez namere da pronalazak bude ograničen na ta ilustrativna otelotvorenja. Kada su u nastavku navedeni rasponi, opšte formule i klase jedinjenja, oni su namenjeni da obuhvataju ne samo odgovarajuće opsege ili grupe jedinjenja koji su eksplicitno navedeni, već i sve podopsege i podgrupe jedinjenja koja mogu da se dobiju izostavljanjem pojedinačnih vrednosti (opsega) ili jedinjenja. Gde su dokumenti citirani u kontekstu opisa predmeta, njihov sadržaj u potpunosti čine deo sadržaja objave predmetnog pronalaska, naročito u pogledu stvari na koje se odnose. Procenti navedeni u nastavku su navedeni u odnosu na težinu, ako nije navedeno drugačije. Gde su u nastavku navedene prosečne vrednosti, one su numerički prosečne vrednosti, osim ako nije navedeno drugačije. Gde se u nastavku odnosi na svojstva materijala, na primer viskoziteti i slično, to su svojstva materijala na 25 °C, osim ako nije navedeno drugačije. Gde se u predmetnom pronalasku koriste hemijske (empirijske) formule, navedeni indeksi možda neće biti samo apsolutni brojevi, već i prosečne vrednosti.
[0016] Predmetni pronalazak obezbeđuje jedinjenja koja sadrže barem jednu jedinicu formule (I)
gde je X element strukture koji sadrži pozitivno naelektrisan atom azota vezanog za C<1>i C<2>i koji je preko dve veze vezan za jedan ili dva ugljovodonična radikala koji sadrže od 1 do 12, poželjno od 1 do 6, još poželjnije od 1 do 5 atoma ugljenika, a Z je element strukture koji sadrži atom ugljenika koji je vezan za C<3>i C<4>i barem jedan 6-člani aromatični prsten direktno vezan za jedan od atoma kiseonika, naznačeno time što aromatični prsteni mogu da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala.
[0017] Poželjno je jedinjenje predmetnog pronalaska predstavljeno formulom (Ia) ili (Ib)
gde je Y = isti ili različit halogen, poželjno F, gde je M ceo broj od 1 do 500, poželjno od 5 do 250, gde je X element strukture koji sadrži pozitivno naelektrisan atom azota vezanog za C<1>i C<2>i koji je preko dve veze vezan za jedan ili dva ugljovodonična radikala koji sadrže od 1 do 12, poželjno od 1 do 6, još poželjnije od 1 do 5 atoma ugljenika i gde je Z element strukture koji sadrži atom ugljenika koji je vezan za C<3>i C<4>i barem jedan 6-člani aromatični prsten direktno vezan za jedan od atoma kiseonika, naznačeno time što aromatični prsteni mogu da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala.
[0018] Element strukture X poželjno predstavlja jedinicu formule (IIa) ili (IIb)
[0019] Najpoželjnije, element strukture X prisutan u jedinjenju predmetnog pronalaska predstavlja u više od 50%, poželjnije u više od 75% i još poželjnije u više od 90% svojih pojavljivanja jedinicu formule (!!a) ili (!!b). Pojavljivanje može da se odredi, na primer, pomoću<1>H-NMR i/ili<13>C-NMR.
[0020] Prema predmetnom pronalasku, element strukture Z predstavlja jedinicu formule (IIIa)
gde su R1, R2, R3i R4ista ili različita alkil grupa koja ima od 1 do 4 atoma ugljenika. Prema poželjnom otelotvorenju R1, R2, R3i R4su ista ili različita metil ili terc-butil grupa, još poželjnije metil grupa.
[0021] Jedinjenje predmetnog pronalaska je poželjno predstavljeno barem jednom od formula od (IVa) do (IVd),
gde su M<a>i M<b>ceo broj od 1 do 500, poželjno od 5 do 250, i naznačeno time što aromatični prsten može dalje da se supstituiše jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4-alkil radikala.
[0022] Najpoželjnije jedinjenja predmetnog pronalaska su ona gde aromatični prstenovi jedinjenja formule (I), (Ia), (Ib), (IVa), (IVb), (IVc) i (IVd) nisu dalje supstituisani jednim ili više halogena ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala.
[0023] Jedinjenja prema pronalasku mogu da se dobiju, na primer, procesom prema pronalasku opisanim u nastavku.
[0024] Proces predmetnog pronalaska naznačen je time što sadrži korak u kojem jedinjenje formule (V)
reaguje sa jedinjenjem izabranim iz formula od (Vla) do (Vlb)
naznačeno time što aromatični prstenovi mogu dalje da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala. Poželjno, taj reakcioni korak se vrši na temperaturi od 100 do 300 °C, još poželjnije na reakcionoj temperaturi od 125 do 175 °C. Najpoželjnije, reakcioni korak se vrši na temperaturi na kojoj reakciona smeša ključa, poželjno dok se meša. Reakcioni korak se najpoželjnije vrši u inertnoj gasnoj atmosferi, poželjno azotnoj atmosferi. Poželjno je da se pri vrhu reakcionog suda uklanjaju formirani metanol i/ili voda. Reakcioni korak se poželjno vrši u prisustvu K2CO3.
[0025] Reakcioni korak se poželjno vrši u prisustvu organskog rastvarača. Poželjno se dimetilacetamid koristi kao rastvarač.
[0026] Poželjno, proces prema predmetnom pronalasku sadrži korak gde se koristi alkilujući reagens, poželjno metilirajući reagens. Poželjni korišćeni metilirajući agens je jodometan.
[0027] U poželjnom procesu pronalaska aromatični prstenovi u jedinjenju formule(V), (Vla) i (Vlb) nisu dalje supstituisani jednim ili više halogena ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala.
[0028] Jedinjenja predmetnog pronalaska mogu da se koriste u druge svrhe. Poželjno, jedinjenja predmetnog pronalaska su polimeri i koriste se kao anjon-izmenjivačke membrane ili za proizvodnju anjon-izmenjivačkih membrana.
[0029] Poželjno jedinjenja predmetnog pronalaska se koriste za proizvodnju komponente, koja se koristi u elektrohemijskom procesu, poželjno izabranom od elektrolize, elektrodijalize i tehnologije gorivnih ćelija.
[0030] Drugi aspekt predmetnog pronalaska su procesi za proizvodnju anjon-izmenjivačkih membrana i za proizvodnju komponenti koje mogu da se koriste u elektrohemijskom procesu, poželjno izabranom od elektrolize, elektrodijalize i tehnologije gorivnih ćelija, naznačen time što je primenjeno jedinjenje prema predmetnom pronalasku.
[0031] Drugi aspekt predmetnog pronalaska je stoga elektrolizer, naznačen time što uključuje jedinjenje prema predmetnom pronalasku kao što je opisano gore.
[0032] Primeri ispod opisuju predmetni pronalazak u primerima, bez namere da pronalazak, čiji je opseg primene očigledan iz celokupnosti opisa i patentnih zahteva, bude ograničen na otelotvorenja navedena u primerima.
Primeri:
Primer 1: Sinteza monomera koji sadrži piperidin (VIb)
[0033] U jedan trogrli balon od 500 ml sa internim termometrom, grejačem sa magnetnom mešalicom i refluksnim hladnjakom sipano je 150 g sirćetne kiseline, 17 g (0,15 mola) N-Metilpiperidona, 49 g (0,40 mola) od 2,6-Dimetilfenol i 30 g koncentrovane hidrohlorične kiseline. Zatim, ovaj rastvor bio je zagrevan pod mešanjem do 90 °C. Tokom reakcionog vremena značajan deo proizvoda se istaložio. Nakon 40 sati, reakciona masa se ohladila do sobne temperature. Kristalizovani talog je filtriran, ispran tri puta malom količinom sirćetne kiseline i suspendovan u mešavinu od 250 g vode sa 400 g etanola. Zatim, suspenzija je zagrejana do 80 °C što je dovelo do rastvaranja suspendovane čvrste supstance. Dodavanjem rastvora amonijaka istaložen je monomer N-Metil-4,4-bi (3',5'-dimetil, 4'-hidroksifenil)-piperidin. Nakon hlađenja do sobne temperature to je isfiltriran, filter kolač je 3 puta ispran vodom i osušen preko noći u vakuumu.
Primer 2: Sinteza polimera koji sadrži piperidin
[0034] Sinteza je obavljena u trogrlom balonu od 500 ml sa uljanim kupatilom, mehaničkim mikserom, punjenom kolonom sa hladnjakom glave za destilaciju sa podesivim odnosom povratka i uklanjanjem kondenza. Na početku sinteze pomešano je 0,09 mola (30,51 g) N-metil-4,4-bis (3',5'-dimetil, 4'-hidroksifenil)-piperidina, 0,09 mola (19,62 g) 4,4'-Difluorobenzofenona, 105 g dimetilacetamida i 0,135 mola sitno mlevenog K2CO3u azotnoj atmosferi tokom 1 sata na sobnoj temperaturi. Nakon toga se temperatura uljanog kupatila povećala do 235 °C što je dovelo do ključanja reakcione mešavine. Generisana voda je uklonjena pomoću kolone i 55 g dimetilacetanida je dodato reakcionoj mešavini. Nakon 4 sata reakcionoj mešavini dodato je 50 g dimetilacetamida i temperatura uljanog kupatila je spuštena na 190 °C. Nakon 10 sati, zagrevanje uljanog kupatila je isključeno i reakcioni proizvod je ohlađen do sobne temperature i sipan je u vodu. Proizvod je ispran toplom vodom dva puta i jedanput mešavinom etanol:voda = 1:1 (po zapremini). Na kraju, proizvod je osušen u vakuumu na 125 °C preko noći. Prinos je bio gotovo stehiometričan i iznosio je 45 g.
Primer 3: Kvaternizacija polimera koji sadrži piperidin iz primera 2
[0035] 10 g polimera iz primera 2 je rastvoreno u 45 g dimetilacetamida pod mešanjem na 50 °C tokom 1 sata. Nakon hlađenja rastvora polimera na 30 °C u njega je polako dodato, kap po kap 4,13 g jodometana i to je mešano dodatna 2 sata. Višak jodometana je uklonjen nakon kvaternizacije polimera pomoću vakuum pumpe na 200 mbar, a gasna faza je prolazila kroz dve serijski poređane boce za pranje gasa, napunjene vodenim rastvorom KOH 30wt.-%.
1
Primer 4: Livenje membrane od polimera koji sadrži piperidin iz primera 3
[0036] Rastvor kvaternizovanog polimera iz primera 3 uspešno je iskorišćen za pripremu membrane. Potrebna količina rastvora polimera uzeta je špricem i naneta direktno kroz PTHE filter od 0,45 µm na staklenu ploču predgrejanu na 40 °C. Za premazivanje staklene ploče, aplikator sa nožem za ravnanje je automatski povučen preko staklene ploče brzinom od 5 mm/s. Naneseni vlažni sloj je prethodno sušen 12 sati pod azotnom atmosferom na sobnoj temperaturi, a zatim sušen 6 sati na 60 °C pod vakuumom.
Primer 5: Sinteza monomera koji sadrži spiro jedinjenje (VIa)
[0037] U trogrlom balonu od 2 l sa magnetnim mikserom, kontrolom temperature i kondenzatorom rastvoreno je 36 g (0,26 mola) K2CO3u 150 ml EtOH. Zatim je rastvoreno 57,3 g (0,40 mola) 1,4-dioksa-8-azaspiro[4,5]dekana u 800 ml EtOH i prebačeno u trogrli balon. Nakon toga, temperatura je regulisana na 35 °C. Zatim, rastvor od 92 g (0,40 mola) 1,5-dibrompentana u 150 ml EtOH dodavan je kap po kap tokom 12 sati. Nakon 70 sati reakcioni proizvodi ohladili su se do sobne temperature, istaloženi Kbr se izdvoji filtracijom i rastvor je bio koncentrovan na rotacionom isparivaču. Tokom procesa koncentrovanja, dodatna količina KBr se koncentrovala i odvojila filtriranjem. Filtrat je očvrsnuo na temperaturi ispod 80 °C, filtriran i korišćen bez daljeg pročišćavanja kao jedan od edukta za sintezu monomera koji sadrži spiro jedinjenje (VIa).
[0038] U balonu sa okruglim dnom od 500 ml sa magnetnim mikserom i uljanim kupatilom mešano je 51,5 g (0,177 mola) molekula opisanih iznad i 0,44 mol 2,6-Dimetilfenola i 20 g (0,21 mol) metansulfonske kiseline, 1 g vode i 0,90 g (0,005 mola) natrijum 3-merkapto-1-propansulfonata tokom 70 sati na 100 °C. Mešavina se ohladila do sobne temperature i bila je tri puta mešana sa 200 g vode. Nakon toga je destilovana pod pritiskom od 10 mbar da bi se uklonile isparljive supstance. Monomer koji sadrži spiro jedinjenje (VIa) delimično solidifikovan dva puta se rekristalizovao u 25 vol% EtOH i vode.
Primer 6: Sinteza polimera koji sadrži spiro jedinjenje
[0039] Sinteza je obavljena u trogrlom balonu od 100 ml sa uljanim kupatilom, mehaničkim mikserom, punjenom kolonom sa hladnjakom glave za destilaciju sa podesivim odnosom povratka i uklanjanjem kondenza. Na početku sinteze, 0,01 mol (4.89 g) 3,3-bis(4-hidroksi-3,5-dimetilfenil)-6-azaspiro [5.5]undekan-6-ijum metansulfonata, 0,01 mol (2,18 g) 4,4'-Difluorobenzofenona, 15 g dimetilacetamida i 0,0125 mol (1,73 g) pažljivo samlevenog K2CO3su pomešani pod azotnom atmosferom tokom 1 sata na sobnoj temperaturi. Nakon toga, temperatura uljanog kupatila se povećala do 235 °C što je dovelo do ključanja reakcione mešavine. Generisana voda je uklonjena pomoću kolone i 8 g dimetilacetanida je dodato reakcionoj mešavini. Nakon 10 sati, zagrevanje uljanog kupatila je isključeno i reakcioni proizvod je ohlađen do sobne temperature i sipan je u etil acetat. Proizvod je ispran toplom vodom tri puta i jedanput mešavinom etanol:voda = 1:1 (po zapremini). Na kraju, proizvod je osušen u vakuumu na 110 °C preko noći.
Primer 7: Livenje membrane od polimera koji sadrži spiro jedinjenje iz primera 6
[0040] 10 g polimera iz primera 6 je rastvoreno u 30 g dimetilacetamida pod mešanjem na 50 °C tokom 1 sata. Potrebna količina rastvora polimera uzeta je špricem i naneta direktno kroz PTHE filter od 0,45 µm na staklenu ploču predgrejanu na 40 °C. Za premazivanje staklene ploče, aplikator sa nožem za ravnanje je automatski povučen preko staklene ploče brzinom od 5 mm/s. Naneseni vlažni sloj je prethodno sušen 12 sati pod azotom na sobnoj temperaturi, a zatim sušen 6 sati na 60 °C pod vakuumom.
Primer 8: Sinteza blok kopolimera koji sadrži spiro jedinjenje
[0041] Korak 1: U trogrlom balonu od 100 ml sa magnetnom mešalicom, grejačem i refluks kondenzatorom, 0,02 mola (6,72 g) 4,4'-(Heksafluoroizopropiliden)difenol, 0,018 mola (3,924 g) 4,4'-Difluorobenzofenon bili su rastvoreni u 24 g dimetilformamida. Nakon dodavanja 0,0225 mola (3,1 g) mlevenog K2CO3, svi edukti bili su refluksirani na 4 sata i zatim ohlađeni do sobne temperature u azotnoj atmosferi.
[0042] Korak 2: U trogrlom balonu od 250 ml sa mehaničkim mikserom, grejačem, kolonom sa glavom za uklanjanje destilata pomešano je 0,02 mola (9,78 g) monomera koji sadrži spiro jedinjenje (VIa) iz primera 5, 0,022 mola (4,796 g) 4,4'-Difluorobenzofenona, 0,0225 mola (3,1 g) mlevenog K2CO3u 35 g dimetilformamida i polako zagrevano do ključanja. Kao rezultat, formirao se slabo rastvorljiv talog koji se potpuno razložio tokom reakcije. Voda koja se formirala tokom reakcije je uklonjena u glavi kolone. Smesa edukata je refluksirana 15 sati, a zatim ohlađena do sobne temperature pod azotom.
[0043] Korak 3: Reakciona masa koraka 1 polako je dodata u reakcionu masu koraka 2 i u tu mešavinu je dodato 25 g dimetilformamida. Aparat je pročišćen azotom i prokuvavan je 6 sati na refluksu uz mešanje. Rastvor je ohlađen do sobne temperature u azotnoj atmosferi.
Primer 9: Livenje membrane od blok kopolimera koji sadrži spiro jedinjenje iz primera 8
[0044] 10 g polimera iz primera 8 je rastvoreno u 30 g dimetilacetamida pod mešanjem na 50 °C tokom 1 sata. Potrebna količina rastvora polimera uzeta je špricem i naneta direktno kroz PTHE filter od 0,45 µm na staklenu ploču predgrejanu na 40 °C. Za premazivanje staklene ploče, aplikator sa nožem za ravnanje je automatski povučen preko staklene ploče brzinom od 5 mm/s. Naneseni vlažni sloj je prethodno sušen 12 sati pod azotom na sobnoj temperaturi, a zatim sušen 6 sati na 60 °C pod vakuumom.
Primer 10: Jonoizmenjivačke membrane
[0045] Membrane pripremljene u primerima 4, 7 i 9 takođe omogućavaju i izmenu jona: Primeri membrana bili su postavljeni u vodeni 1 M KOH rastvor na 24 sata na 60 °C. Nakon toga, uzorci membrane isprani su dejonizovanom vodom i postavljeni u sveže porcije dejonizovane vode 3 puta, svaki put po 1 sat na 60 °C. Zatim, uzorci membrane sklonjeni su u svežu porciju dejonizovane vode preko noći, na sobnoj temperaturi.
Primer 11: Merenje jonske provodljivosti (JP)
[0046] Jonska provodljivost u ravni uzoraka jonoizmenjivačke membrane iz primera 10 izmerena je pomoću spektroskopije elektrohemijske impedanse (EIS) u konvencionalnom rasporedu sa 4 elektrode. Uzorci membrane postavljeni su ta komercijalnu BT-112 ćeliju (Bekk Tech LLC), tako da su dve spoljne Pt žice bile ispod uzorka, a dve srednje Pt žice su bile iznad uzorka. BT-112 ćelija je bila postavljena između 2 PTFE pločice i napunjena dejonizovanom vodom. Temperatura dejonizovane kupke kontrolisana je vodenim kupatilom i dejonizovana voda je stalno bila pumpana kroz ćeliju. Proračun otpora membrane (Rmembrana) izvršeno je prilagođavanjem dobijenog EIS spektra korišćenjem široko korišćenog R (RC) Randles ekvivalentnog kola. Jonska provodljivost (σ) uzorka membrane data je u jednačini (1):
gde je L rastojanje između Pt žica (5 mm), a A je prostor uzorka membrane između dve spoljašnje Pt žice. Svako merenje ponovljeno je za 3 uzorka po membrani i izračunata je srednja vrednost ± standardne devijacije.
1
[0047] Dve komercijalno dostupne jonoizmenjivačke membrane testirane su na isti način. Rezultati merenja dati su u tabeli 1.
Primer 12: Merenje apsorpcije vode (AV)
[0048] Uzorci jonoizmenjivačke membrane iz primera 10 (3 uzorka po testiranoj membrani) korišćeni su za merenje apsorpcije vode. Svi uzorci su sušeni 24 sata u vakuum pećnici na 40 °C i 25 mbar, zatim su ohlađeni u sušaču do sobne temperature i izmereni.. Za merenje apsorpcije vode, uzorci membrane čuvani su 24 sata u dejonizovanoj vodi na 25 °C. Zatim, ponovo je utvrđena težina svakog uzorka. U tu svrhu, voda koja se zadržala na membrani uklonjena je pomoću filter papira. Svako merenje ponovljeno je 3 puta i izračunata je srednja vrednost ± standardne devijacije. Rezultati apsorpcije vode (AV) dobijaju se iz jednačine (2):
gde je mwetmasa uzorka nakon bubrenja, a mdrymasa uzorka nakon sušenja.
[0049] Dve komercijalno dostupne jonoizmenjivačke membrane testirane su na isti način. Rezultati merenja dati su u tabeli 1.
Primer 13: Merenje dimenzionalne stabilnosti (DS)
[0050] Uzorci jonoizmenjivačke membrane iz primera 10 (3 uzorka po testiranoj membrani) korišćeni su za merenje dimenzionalne stabilnosti. Svi uzorci su sušeni 24 sata u vakuum pećnici na 40 °C i 25 mbar, zatim su ohlađeni u sušaču do sobne temperature. Parametri kao dužina uzorka, širina uzorka i debljina uzorka bili su određeni. Da bi se odredilo ponašanje bubrenja, uzorci membrane su čuvani 24 sata u dejonizovanoj vodi na 25 °C. Zatim, dužina uzorka, širina uzorka i debljina uzorka bili su ponovo određeni. U tu svrhu, voda koja se zadržala na membrani uklonjena je pomoću filter papira. Svako merenje ponovljeno je 3 puta i izračunata je srednja vrednost ± standardne devijacije. Ponašanje bubrenja (naziva se još dimenzionalna stabilnost, DS) u dužini, širini i debljini dato je u jednačini (3):
gde je xwetdužina, širina ili debljina uzorka nakon bubrenja, a xdryje suva dužina, suva širina ili suva debljina uzorka.
[0051] Dve komercijalno dostupne jonoizmenjivačke membrane testirane su na isti način. Rezultati merenja dati su u tabeli 1.
Primer 14: Merenje mehaničke čvrstoće u dejonizovanoj vodi pri različitim temperaturama (DMA)
[0052] Uzorci jonoizmenjivačke membrane iz primera 10 (3 uzorka po testiranoj membrani) čuvani su 24 sata u dejonizovanooj vodi na 25 °C. Pre nego što su uzorci postavljeni u merni sistem (DMA 8000 sa vodenim kupatilom), širina i debljina svakog uzorka membrane su utvrđeni. Svako merenje ponovljeno je 3 puta i izračunata je srednja vrednost ± standardne devijacije. DMA merenje je obavljeno kao što sledi: - uzorak membrane je postavljen između dve uspravne šipke sa statičkim predopterećenjem. Da bi se primenilo statičko predopterećenje na uzorak, rastojanje između stezaljki (takođe nazvana slobodna dužina puta I) smanjuje se za otprilike 1 mm tokom instalacije. Uzorak se postavlja između dve stezaljke, a zatim se vraća originalna slobodna dužina puta, čime se isteže uzorak. Kompletna postavka za ispitivanje uranja se u dejonizovanu vodu u zagrejanom vodenom kupatilu tako da je uzorak potpuno okružen vodom. Postupak merenja uključuje ispitivanje uzorka u temperaturom rasponu između sobne temperature (25 °C) i 90 °C sa primenjenom stopom zagrevanja od 2 K/min. Unutar ovog temperaturnog intervala, uzorak membrane neprekidno se opterećuje sinusoidalno sa deformacijom ε od 0,1% pri frekvenciji od 1 Hz. Izduženje u % rezultat je jednačine (4):
gde je ΔI deformacije uzorka u mm i I slobodne dužine puta. Sa slobodnom dužinom puta I = 10 mm, izduženjem od 0,01 mm, rezultat je ε = 0,1%. Preko senzora sile, detektuje se potreban napon za datu deformaciju.
[0053] Dve komercijalno dostupne jonoizmenjivačke membrane testirane su na isti način. Rezultati merenja dati su u tabeli 1.
Tabela 1: Eksperimentalni podaci dobijeni prema primerima od 9 do 12 sa membranama iz primera 4, označenim kao Membrana 1, iz primera 7 kao Membrana 2, iz primera 9 kao Membrana 3 (sve tri membrane su jonoizmenjivačke u OH-formi kao što je opisano u primeru 10) i komercijalno dostupnih membrana.
1
[0054] U tabeli 1 može da se uoči da membrane prema pronalasku pokazuju DMA vrednost barem 5 puta veće u odnosu na DMA vrednosti prethodnih membrana u predmetnoj oblasti. Stoga je moguće proizvesti tanje membrane sa jednakom mehaničkom stabilnošću.
1

Claims (7)

  1. Patentni zahtevi 1. Jedinjenje koje sadrži barem jednu jedinicu formule (I)
    gde je X element strukture koji sadrži pozitivno naelektrisan atom azota vezanog za C<1>i C<2>i koji je preko dve veze vezan za jedan ili dva ugljovodonična radikala koji sadrže od 1 do 12, poželjno od 1 do 6, još poželjnije od 1 do 5 atoma ugljenika, a Z je element strukture koji sadrži atom ugljenika koji je vezan za C<3>i C<4>i barem jedan 6-člani aromatični prsten direktno vezan za jedan od atoma kiseonika, pri čemu aromatični prsteni mogu da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala, naznačeno time što element strukture Z predstavlja jedinicu formule (IIIa)
    gde su R1, R2, R3i R4ista ili različita alkil grupa koja ima od 1 do 4 atoma ugljenika.
  2. 2. Jedinjenje prema patentnom zahtevu 1, naznačeno time što je jedinjenje predstavljeno formulom (Ia) ili (lb)
    gde je Y = isti ili različit halogen, poželjno F, gde je M ceo broj od 1 do 500, poželjno od 5 do 250, gde je X element strukture koji sadrži pozitivno naelektrisan atom azota vezanog za C<1>i C<2>i koji je preko dve veze vezan za jedan ili dva ugljovodonična radikala koji sadrže od 1 do 12, poželjno od 1 do 6, još poželjnije od 1 do 5 atoma ugljenika i gde je Z element strukture koji sadrži atom ugljenika koji je vezan za C<3>i C<4>i barem jedan 6-člani aromatični prsten direktno vezan za jedan od atoma kiseonika, pri čemu aromatični prsteni mogu da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala.
  3. 3. Jedinjenje prema patentnom zahtevu 1 ili 2, naznačeno time što element strukture X predstavlja jedinicu formule (IIa) ili (lIb)
  4. 4. Jedinjenje prema bilo kojem patentnom zahtevu od 1 do 3, naznačeno time što element strukture X predstavlja u više od 50%, poželjnije u više od 75% i još poželjnije u više od 90% svojih pojavljivanja jedinicu formule (IIa) ili (IIb).
  5. 5. Jedinjenje prema bilo kojem patentnom zahtevu od 1 do 4, naznačeno time što su R1, R2, R3i R4ista ili različita metil ili terc-butil grupa, još poželjnije metil grupa.
  6. 6. Jedinjenje prema barem jednom patentnom zahtevu od 1 do 5, naznačeno time što je jedinjenje predstavljeno barem jednom od formula od (IVa) do (IVd), 1
    gde su M<a>i M<b>ceo broj od 1 do 500, poželjno od 5 do 250, i naznačeno time što aromatični prsten može dalje da se supstituiše jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4-alkil radikala.
  7. 7. Jedinjenje prema barem jednom patentnom zahtevu od 1 do 6, naznačeno time što aromatični prstenovi jedinjenja formule (I), (Ia), (Ib), (IVa), (IVb), (IVc) i (IVd) nisu dalje supstituisani jednim ili više halogena ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala. 1 8. Proces pripreme jedinjenja prema bilo kojem patentnom zahtevu od 1 do 7, naznačen time što sadrži korak u kojem jedinjenje formule (V)
    reaguje sa jednim jedinjenjem izabranim iz formula od (Vla) do (Vlb)
    pri čemu aromatični prstenovi mogu dalje da budu supstituisani jednim ili više halogena i/ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala. 9. Proces prema patentnom zahtevu 8, naznačen time što sadrži korak gde se koristi alkilujući reagens, poželjno metilirajući reagens. 2 10. Proces prema patentnom zahtevu 8 ili 9, naznačen time što aromatični prstenovi u jedinjenju formule(V), (Vla) i (Vlb) nisu dalje supstituisani jednim ili više halogena ili jednim ili više C1- do C4- alkil radikala. 11. Korišćenje jedinjenja prema bilo kojem patentnom zahtevu od 1 do 7 kao anjonizmenjivačke membrane ili za proizvodnju anjon-izmenjivačke membrane. 12. Korišćenje jedinjenja prema patentnom zahtevu 11 za proizvodnju komponente, koja se koristi u elektrohemijskom procesu, poželjno izabranom od elektrolize, elektrodijalize i tehnologije gorivnih ćelija. 13. Elektrolizer, naznačen time što uključuje jedinjenje prema bilo kojem patentnom zahtevu od 1 do 7. Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5
RS20230651A 2019-07-22 2019-07-22 Polimerna anjon-izmenjivačka membrana RS64435B1 (sr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19187560.8A EP3770201B1 (en) 2019-07-22 2019-07-22 Polymeric anion-conducting membrane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS64435B1 true RS64435B1 (sr) 2023-09-29

Family

ID=67438372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20230651A RS64435B1 (sr) 2019-07-22 2019-07-22 Polimerna anjon-izmenjivačka membrana

Country Status (28)

Country Link
US (1) US12312443B2 (sr)
EP (1) EP3770201B1 (sr)
JP (1) JP7503126B2 (sr)
KR (1) KR102807201B1 (sr)
CN (1) CN114144453B (sr)
AU (1) AU2020317550B2 (sr)
CA (1) CA3144717A1 (sr)
CL (1) CL2022000121A1 (sr)
DK (1) DK3770201T3 (sr)
ES (1) ES2953064T3 (sr)
FI (1) FI3770201T3 (sr)
HR (1) HRP20230889T1 (sr)
HU (1) HUE062445T2 (sr)
IL (1) IL289865B2 (sr)
LT (1) LT3770201T (sr)
MA (1) MA55236B1 (sr)
MX (1) MX2022000759A (sr)
MY (1) MY206227A (sr)
PL (1) PL3770201T3 (sr)
PT (1) PT3770201T (sr)
RS (1) RS64435B1 (sr)
SA (1) SA522431430B1 (sr)
SI (1) SI3770201T1 (sr)
TN (1) TN2021000238A1 (sr)
TW (1) TWI749648B (sr)
UA (1) UA128747C2 (sr)
WO (1) WO2021013694A1 (sr)
ZA (1) ZA202201985B (sr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4032934B1 (en) * 2021-01-20 2024-03-20 Evonik Operations GmbH Polymeric anion-conducting compound, its preparation and its use in electrochemistry
EP4059988B1 (en) * 2021-03-16 2025-05-07 Evonik Operations GmbH Long-term anion-conducting compound, its preparation and its use in electrochemistry
EP4181240A1 (de) * 2021-11-16 2023-05-17 Evonik Operations GmbH Abstimmung von formulierungen auf basis anionenleitfähiger polymere (ionomere) zur herstellung von elektrochemisch aktiven schichten
EP4534581A4 (en) * 2022-06-03 2026-06-17 Iucf Hyu NEW BRANCHED POLY(ARYL PIPERIDINIUM) IONOMER COPOLYMER, ANION EXCHANGE MEMBRANE AND ITS PREPARATION PROCESS
EP4424665A1 (en) 2023-03-03 2024-09-04 Agfa-Gevaert Nv Cationic compounds for anion exchange membranes
EP4438773A1 (de) 2023-03-28 2024-10-02 Evonik Operations GmbH Beschichten von anionenaustauschmembranen
EP4461851A1 (de) 2023-05-12 2024-11-13 Evonik Operations GmbH Herstellung von kohlenstoffhaltigen produkten unter verwendung einer elektrochemischen zelle, die eine textile anode aufweist
EP4464819A1 (de) 2023-05-15 2024-11-20 Evonik Operations GmbH Struktureller aufbau einer elektrochemischen zelle
EP4588963A1 (de) 2024-01-17 2025-07-23 Evonik Operations GmbH Herstellung einer katalytisch beschichteten anionenaustauschmembran
EP4606933A1 (de) 2024-02-26 2025-08-27 Evonik Operations GmbH Rakelbare katalysatortinte mit hohem feststoffanteil
WO2025214812A1 (de) 2024-04-11 2025-10-16 Evonik Operations Gmbh Herstellen von elektrokatalytisch aktiven schichtkörpern mit anionenleitfähigkeit
EP4645482A1 (de) 2024-04-29 2025-11-05 Evonik Operations GmbH Direktbeschichtung von anionenaustauschmembranen mit katalytisch aktivem material
EP4671415A1 (en) 2024-06-28 2025-12-31 Agfa-Gevaert Nv WATER ELECTROLYSIS SEPARATOR
EP4678681A1 (de) * 2024-07-12 2026-01-14 Evonik Operations GmbH Herstellen von polymeren für die aem-wasserelektrolyse mit verringerter quellungsneigung
EP4752262A1 (de) 2024-11-27 2026-06-03 Evonik Operations GmbH Verbesserung der mechanischen eigenschaften von elektrokatalytisch aktiven verbundkörpern
EP4763874A1 (en) 2024-12-18 2026-06-24 Agfa-Gevaert Nv Cationic polymers for anion exchange membranes

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3144372A1 (de) 1981-11-07 1983-05-19 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zur herstellung eines diaphragmas fuer elektrolysezellen
DE19614018A1 (de) 1996-04-09 1997-10-16 Degussa Verfahren und Elektrolysezelle zur Reinigung von Gasen
DE19741498B4 (de) 1997-09-20 2008-07-03 Evonik Degussa Gmbh Herstellung eines Keramik-Edelstahlgewebe-Verbundes
DE19756880A1 (de) 1997-12-19 1999-07-01 Degussa Anodenkatalysator für Brennstoffzellen mit Polymerelektrolyt-Membranen
DE59913112D1 (de) 1998-06-03 2006-04-20 Degussa Hydrophober, stoffdurchlässiger verbundwerkstoff, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
DE19844059A1 (de) 1998-09-25 2000-03-30 Degussa Elektrolysezelle und deren Verwendung
DE10061959A1 (de) 2000-12-13 2002-06-20 Creavis Tech & Innovation Gmbh Kationen-/protonenleitende, mit einer ionischen Flüssigkeit infiltrierte keramische Membran, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung der Membran
DE10061920A1 (de) 2000-12-13 2002-06-20 Creavis Tech & Innovation Gmbh Kationen-/protonenleitende keramische Membran auf Basis einer Hydroxysilylsäure, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung der Membran
DE10115928A1 (de) 2001-03-30 2002-10-10 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrolytmembran, diese umfassende Membranelektrodeneinheiten, Verfahren zur Herstellung und spezielle Verwendungen
DE10115927A1 (de) 2001-03-30 2002-10-10 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrolytmembran, diese umfassende Membranelektrodeneinheiten, Verfahren zur Herstellung und spezielle Verwendungen
DE10122095A1 (de) 2001-05-07 2002-11-14 Creavis Tech & Innovation Gmbh Membranelemente und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE10122888A1 (de) 2001-05-11 2002-11-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Katalytisch aktive Trennmembran für die Erzeugung von hochreinem Wasserstoff
DE10205852A1 (de) 2002-02-13 2003-08-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrolytmembran mit Diffusionsbarriere, diese umfassende Membranelektrodeneinheiten, Verfahren zur Herstellung und spezielle Verwendungen
DE10208278A1 (de) 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Hybridmembran, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung der Membran
US7348088B2 (en) 2002-12-19 2008-03-25 3M Innovative Properties Company Polymer electrolyte membrane
US7285349B2 (en) 2003-10-30 2007-10-23 3M Innovative Properties Company Polymer electrolyte membrane and method of making
CA2546052A1 (en) 2003-11-13 2005-06-02 Polyfuel, Inc. Ion conductive random copolymers
US7517604B2 (en) 2005-09-19 2009-04-14 3M Innovative Properties Company Fuel cell electrolyte membrane with acidic polymer
AR059355A1 (es) * 2006-02-07 2008-03-26 Wyeth Corp Inhibidores de 11-beta hsd1
WO2009081812A1 (ja) 2007-12-21 2009-07-02 Tokuyama Corporation 固体高分子電解質型燃料電池隔膜
WO2009148051A1 (ja) 2008-06-05 2009-12-10 株式会社トクヤマ 陰イオン交換膜型燃料電池における触媒電極層用イオン伝導性付与剤の製造方法
JP6058874B2 (ja) 2010-08-19 2017-01-11 株式会社アストム イオン交換膜及びその製造方法
JP5181004B2 (ja) * 2010-08-27 2013-04-10 Ｊｓｒ株式会社 スルホン酸基を有するポリアリーレン系ブロック共重合体、ならびにその用途
JP4979824B1 (ja) 2011-03-29 2012-07-18 株式会社アストム イオン交換膜
DE102012205258A1 (de) 2012-03-30 2013-10-02 Evonik Industries Ag Photoelektrochemische Zelle, System und Verfahren zur lichtgetriebenen Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff mit einer photoelektrochemischen Zelle und Verfahren zur Herstellung der photoelektrochemischen Zelle
CN102952265A (zh) * 2012-10-16 2013-03-06 大连理工大学 一种聚芳醚和高效耐久阴离子膜、及其制法
KR101989660B1 (ko) * 2013-07-09 2019-06-14 에보니크 데구사 게엠베하 전기활성 중합체, 그의 제조 방법, 전극 및 그의 용도
DE102015003003B4 (de) 2015-03-10 2017-09-21 Evonik Degussa Gmbh Alkalische photoelektrochemische Zelle, Verfahren zur deren Herstellung und Verfahren zur lichtgetriebenen Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff
CN104829813B (zh) * 2015-04-27 2017-06-30 南阳师范学院 一种含膦离子化聚合物、制备方法及阴离子交换膜
CN104829814B (zh) 2015-04-27 2017-04-12 南阳师范学院 一种含季铵化哌啶基团的聚合物、制备方法及阴离子交换膜、制备方法
CN105694077B (zh) * 2016-01-20 2018-10-19 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种含吡啶骨架的阴离子交换膜及其制备方法与应用
JP7153561B2 (ja) 2016-03-28 2022-10-14 ユニバーシティー オブ デラウェア ヒドロキシド交換膜およびヒドロキシド交換アイオノマーとしての使用のためのポリ（アリールピペリジニウム）ポリマー
DE102017206213A1 (de) 2016-04-27 2017-11-02 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Wasserunlösliche Anionenaustauschermaterialien
KR102146324B1 (ko) 2016-06-02 2020-08-21 에보니크 오퍼레이션즈 게엠베하 전극 물질을 제조하는 방법
DE102016007815A1 (de) * 2016-06-22 2017-12-28 Universität Stuttgart Vernetzte hochstabile Anionenaustauscherblendmembranen mit Polyethylenglycolen als hydrophiler Membranphase
TWI660779B (zh) 2016-10-05 2019-06-01 Evonik Degussa Gmbh 生產可用於水氧化作用中的電催化劑之製程
DE102016119503A1 (de) 2016-10-13 2018-04-19 Evonik Degussa Gmbh Photovoltaik-Elektrolyse-Einheit
CN106750303B (zh) * 2017-01-20 2019-03-19 吉林大学 一种含甲基哌啶基团的聚芳醚及其制备方法
US11512156B2 (en) * 2017-09-28 2022-11-29 University Of Delaware Poly(aryl piperidinium) polymers including those with stable cationic pendant groups for use as anion exchange membranes and ionomers
EP3473659A1 (de) 2017-10-17 2019-04-24 Evonik Degussa GmbH Polymere anionen leitende membrane
CN109687003A (zh) * 2018-11-29 2019-04-26 大连理工大学 一种基于哌啶的交联型碱性阴离子膜及其制备方法
KR102121874B1 (ko) 2019-06-27 2020-06-12 한국지질자원연구원 트롬멜을 이용한 폐차잔재물 복합선별 시스템 및 복합선별 방법
CN110294845A (zh) * 2019-07-03 2019-10-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种叔胺型聚芳醚砜(酮)聚合物树脂及其制备方法和阴离子交换膜

Also Published As

Publication number Publication date
IL289865B2 (en) 2025-05-01
EP3770201B1 (en) 2023-05-31
IL289865A (en) 2022-03-01
BR112022000236A2 (pt) 2022-02-22
CN114144453A (zh) 2022-03-04
EP3770201A1 (en) 2021-01-27
DK3770201T3 (da) 2023-08-21
FI3770201T3 (fi) 2023-08-14
JP7503126B2 (ja) 2024-06-19
MA55236A1 (fr) 2022-06-30
KR102807201B1 (ko) 2025-05-13
TN2021000238A1 (en) 2023-07-04
US12312443B2 (en) 2025-05-27
IL289865B1 (en) 2025-01-01
WO2021013694A1 (en) 2021-01-28
KR20220038676A (ko) 2022-03-29
CN114144453B (zh) 2024-08-06
TWI749648B (zh) 2021-12-11
US20220243012A1 (en) 2022-08-04
ZA202201985B (en) 2023-03-29
MX2022000759A (es) 2022-02-14
TW202106755A (zh) 2021-02-16
UA128747C2 (uk) 2024-10-09
PT3770201T (pt) 2023-08-18
HUE062445T2 (hu) 2023-11-28
SA522431430B1 (ar) 2025-04-26
HRP20230889T1 (hr) 2023-11-10
AU2020317550A1 (en) 2022-03-10
AU2020317550B2 (en) 2025-11-13
LT3770201T (lt) 2023-08-25
MY206227A (en) 2024-12-05
CA3144717A1 (en) 2021-01-28
PL3770201T3 (pl) 2023-09-25
SI3770201T1 (sl) 2023-09-29
ES2953064T3 (es) 2023-11-07
CL2022000121A1 (es) 2022-11-11
JP2022541056A (ja) 2022-09-21
MA55236B1 (fr) 2023-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102807201B1 (ko) 중합체성 음이온 전도성 막
KR102570710B1 (ko) 중합체성 음이온-전도성 멤브레인
TWI886370B (zh) 聚合陰離子傳導性化合物、其製備及其在電化學中的應用
US10800874B2 (en) Poly(phenylene) and m-Terphenyl as protecting groups for benzimidazolium hydroxides
HK40063021A (en) Polymeric anion-conducting membrane
HK40063021B (en) Polymeric anion-conducting membrane
JP6395351B2 (ja) 樹脂組成物、炭酸ガス分離膜、炭酸ガス分離膜モジュールおよび炭酸ガス分離装置
BR112022000236B1 (pt) Eletrolisador, composto, processo de preparação e uso do dito composto
CN116640297A (zh) 一种含氨基聚芳醚酮/砜聚合物、耐溶剂膜及其制备方法