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耐溶剂交联结构阴离子交换膜的制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-03-28 08:58:18
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 涂媛 | 2024-03-28 08:58:18
本发明公开了一种耐溶剂交联结构阴离子交换膜的制备方法，包括以下步骤：（1）2,2’?二(2?(4?氟苯基))?5,5’?联苯并咪唑的制备；（2）由2,2’?二(2?(4?氟苯基))?5,5’?联苯并咪唑单体、二烯丙基双酚A单体和2,2’?二(4?羟苯基)六氟丙烷单体经溶剂共缩聚得到含苯并咪唑结构聚合物；（3）3?己烷基?1?乙烯基咪唑和1,6?二(1?乙烯基咪唑?3?)己烷的制备；（4）将含苯并咪唑结构聚合物与3?己烷基?1?乙烯基咪唑和1,6?二(1?乙烯基咪唑?3?)己烷溶于有机溶剂中得到铸膜液，所得铸膜液浇注于玻璃平板上，在40~200℃下实现原位交联，得到所述交联结构阴离子交换膜。
本发明要解决的技术问题是提供一种耐溶剂交联结构阴离子交换膜的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，包括以下步骤：(1)单体的制备：将一定量的2-(4-氟苯基)乙酸和3,3’-二氨基联苯胺加入到一定量浓度(质量比P2O5：甲烷磺酸＝1:10)的伊顿试剂中溶解于三口烧瓶中。在N2氛围下，搅拌，加热混合物回流，冷却后将固体残渣过滤掉，所得的溶液倒入冰水混合物中。中和上述溶液至中性，沉淀出产物。用冷水彻底清洗干燥后，得到式(I)所示的2,2’-二(2-(4-氟苯基))-5,5’-联苯并咪唑。
这是一项很有前途的技术。随着环境保护意识的提高，越来越多的国家开始重视废水处理和资源回收。而耐溶剂交联结构阴离子交换膜的制备方法可以在这个领域发挥重要的作用。
耐溶剂交联结构阴离子交换膜具有优异的抗化学腐蚀和耐溶剂性能，适用于高盐度、高温、高压等恶劣条件下的分离和催化反应过程。它可以用于海水淡化、工业废水处理、电去离子、生物柴油制备等领域，能够提高水的利用率、减少废水排放、保护环境，具有重要的经济和社会效益。
廖俊斌，博士，副研究员，博士生导师，2009年毕业于湖南农业大学（理学院）并获应用化学专业学士学位，2015年毕业于浙江工业大学（化学工程学院）并获化学工程与技术博士学位，2015-2019年于劳伦森大学（Laurentian University，Bharti School of Engineering，Canada）和浙江工业大学（膜分离与水科学技术中心）从事博士后研究，2019年正式入职于浙江工业大学（化学工程学院）
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明所述的交联型含苯并咪唑结构聚合物，刚性芳香主链(苯并咪唑和双酚结构)和柔性脂肪侧链(烷基链)可分别自聚集形成“疏水芳香区微相”、“疏水脂肪区微相”，而亲水咪唑基团自聚集形成“亲水离子簇微相”，三者的协同作用有助于形成“离子通道”，因而使得所制备的离子交换膜具有优异的离子传导率。
(2)本发明所述的交联型含苯并咪唑结构聚合物，主链中刚性苯并咪唑结构上弱酸性–NH–与弱碱性＝N–之间的相互作用能增加分子链内/间的堆积，而侧链乙烯基的自由基聚合可形成交联结构，二者双重作用促进形成三维网状结构，增加了离子交换膜的热、机械和尺寸稳定性，使其在电渗析有机溶液应用过程中保持长周期稳定性能。
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。
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