摘要本发明公开了一种碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜及其制备与应用，所述交换膜将阳离子交换膜依次在碱溶液和酸溶液中浸泡，去离子水清洗，获得酸碱活化后的阳离子交换膜；将活化后的阳离子交换膜浸泡在吡咯溶液中，静置至吡咯溶液全部挥发后，再加入氧化剂水溶液，震荡，取出膜，获得聚吡咯修饰膜；将聚吡咯修饰膜浸入碘烷溶液中1～24h，取出膜，用去离子水清洗，即得碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜。本发明制备的碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜用于Na+的单价选择性分离，经过碘己烷聚吡咯改性后Na+相对Mg2+选择性透过值较未改性的商业膜从0.94增加到6.84。

发明目的是提供一种以碘烷为季铵化试剂将聚吡咯季铵化处理，得到表面修饰季铵化聚吡咯阳离子交换膜，用于制备单/多价选择性阳离子交换膜，这种膜可以将盐溶液中的单价离子选择性分离，从而达到电解质溶液的分离、提纯、和浓缩。本发明采用的技术方案是：本发明提供一种碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜，所述交换膜按如下方法制备：1)室温下，将阳离子交换膜依次在碱溶液(优选氢氧化钠水溶液)和酸溶液(优选盐酸水溶液)中浸泡去除膜表面蜡质材料，去离子水清洗，去掉膜表面多余的碱和酸，获得酸碱活化后的阳离子交换膜；2)室温下，将步骤1)活化后的阳离子交换膜浸泡在吡咯溶液中，静置2～4h至吡咯溶液全部挥发后，再加入氧化剂水溶液，震荡使吡咯聚合(优选100r/min，1h)，取出膜，获得聚吡咯修饰膜；所述氧化剂水溶液中氧化剂为过硫酸钠，氯化铁，过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸、高锰酸钾或过硫酸铵中的一种；

一种碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜是一种新型的离子交换膜。它具有优异的性能，如高离子交换容量、优秀的选择渗透性和良好的耐腐蚀性。因此，碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜有望在许多领域得到广泛应用。

以下是碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜的一些潜在应用：

1. 燃料电池：碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可以用于燃料电池的电解质膜，可以提高电池的效率和耐久性。
2. 海水淡化：碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可以用于海水淡化过程中，通过选择性渗透淡水和阻止海水的渗透来实现海水淡化。
3. 环保工业：碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可以用于吸附废水中的重金属和有机物等污染物，从而实现废水处理和环保。
4. 电化学传感器：碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可以用于电化学传感器中，通过对离子的选择性渗透和响应来检测目标物质。

综上所述，碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜具有广泛的应用前景，特别是在燃料电池、海水淡化、环保工业和电化学传感器等领域。

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。近年来在国际期刊多本杂志上发表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，本发明有益效果主要体现在：本发明制备的碘烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜用于Na+的单价选择性分离，经过碘己烷聚吡咯改性后Na+相对Mg2+选择性透过值较未改性的商业膜从0.94增加到6.84。经过本发明改性后的阳离子交换膜，Na+/Mg2+的选择性系数(通量比)相较于改性前最高可以提高7倍，这个选择性系数是市面上出售的日本的两个产品(旭硝子的CSV和Astom的CSO)的选择性系数的2.5倍。

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。