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一种利用BMP进行内部交联的阴离子交换膜的制备和应用

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2024-03-26 10:26:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 涂媛 | 2024-03-26 10:26:40
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明公开了一种利用BMP进行内部交联的阴离子交换膜的制备和应用。所述制备方法为：(1)室温下，将氯甲基化聚砜溶于NMP中，充分搅拌使氯甲基化聚砜完全溶解，得到无色透明的氯甲基化聚砜溶液；(2)室温下，向氯甲基化聚砜溶液中加入一定量的4,4'?三亚甲基双(1?甲基哌啶)搅拌20?60min，使其与氯甲基化聚砜发生交联和季铵化反应，得到铸膜液；(3)将铸膜液脱泡完全，然后倒在洁净的玻璃板上用刮刀刮膜，真空干燥，再放在去离子水中充分浸泡使膜从玻璃板上自然脱落，即得到阴离子交换膜。本发明制得的阴离子交换膜具有较好的抗溶胀性能和耐碱性能，本发明提供了所述阴离子交换膜在电渗析脱盐中的应用，具有脱盐率高、电流效率高、能耗小的优点。

本发明的目的是提供一种简单、无污染的以氯甲基化聚砜（CMPSF）作为基膜材料的阴离子交换膜的制备方法，在保持该阴离子交换膜具有较好的抗溶胀性能的同时，改善其耐碱性能。本发明的第二个目的是提供所述阴离子交换膜在电渗析脱盐中的应用，具有脱盐率高、电流效率高、能耗小的优点。

这种利用 BMP 进行内部交联的阴离子交换膜可能会有广泛的应用前景，主要取决于其具体的特性、用途和市场需求。下面是一些可能的应用领域：

  1. 水处理领域：可以用于饮用水、工业废水等水处理过程中的去除离子、有机物等污染物。由于其具有高效的离子交换能力和良好的机械强度，可以实现高效的污染物去除。
  2. 化工领域：可以用于化工生产中的催化剂分离、有机废水处理、电化学反应等过程。由于其优异的孔径控制能力，可以实现高效分离。
  3. 能源领域：可以用于燃料电池、电池等能源存储设备中的离子交换膜，用于电解质的分离和传递。由于其优异的离子交换能力和电导率，可以提高能源存储设备的效率。

沈江南，男，博士，教授，博士生导师。浙江省新世纪151人才第二层次。浙江工业大学化工学院教授； 2005年毕业于浙江大学获化学工程与技术博士学位，主要从事膜分离技术和废水资源化方面的研究，先后在浙江工业大学、比利时鲁汶大学作博士后和访问学者研究。先后主持和参与了国家863项目子课题，国家自然科学基金面上项目，浙江省科技厅重点项目城镇污水提标改造，中石化冷却循环水利用重点专项，浙江省自然科学基金，企业横向项目等50余项。近年来在国际期刊Advanced Materials, ***, ***, ***, ***, ***, ***, Crystal Growth and Design, *** , ***，AIChE,  Scientific reports等杂志上发表SCI论文150余篇，合作出版专著5部，申请国家发明专利109余项。

与现有技术相比，本发明优点在于：

（1）相比于氯甲基化聚砜（CMPSF）与三甲胺反应制成的阴离子交换膜，本发明中氯甲基化聚砜（CMPSF）与4,4'-三亚甲基双（1-甲基哌啶）（BMP）反应得到的阴离子交换膜，具有较好的耐碱性能和抗溶胀性能。

（2）相比于传统的氯甲基化聚砜（CMPSF）与三甲胺反应制成的阴离子交换膜以及商业膜Neosepta AMX，本发明制备的阴离子交换膜应用于电渗析脱盐，表现出更高的脱盐率、更高的电流效率以及较低的能耗。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。