开发了一种新颖的磺化方法,用于制备芳族离聚物,该方法涉及
铱催化的芳族CH-H活化/
硼化以及随后的Suzuki-Miyaura与磺化苯基
溴化物的偶联。将超酸性
氟代烷基
磺酸和较少酸性的芳基和烷基
磺酸有效地掺入模型聚
苯乙烯的芳环中,并对所得磺化离聚物的质子传导膜性能进行了表征。比较了具有不同酸度强度的含
磺酸基团的离聚物的膜性能,以研究酸度对
水性能,质子电导率和形态的影响。超酸性氟烷基磺化离聚物(sPS-S 1)在较低的相对湿度下,尽管离子交换能力较低,并且吸
水率较低,但与弱酸性芳基和烷基磺化离聚物(分别为sPS-S 2和sPS-S 3)相比,其质子传导率明显更高。研究了离聚物的
水合行为与相对湿度的关系,以关联
磺酸盐的酸强度和吸
水性能。磺化离聚物的形态研究表明,sPS-S 1具有比sPS-S 3更大的亲
水结构域。进行了分子动力学模拟,以了解在分子
水平上超酸性离聚物质子传导性提高的起源。这些模拟表明,sPS-S