一种低含水率的交联型阴离子交换膜的制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-04-02 09:17:41
一种低含水率的交联型阴离子交换膜的制备方法,包括:(1)将溴甲基化聚苯醚作为基膜材料,向溴甲基化聚苯醚固体中加入溶剂1?甲基?2?吡咯烷酮,机械搅拌至完全溶解,再向完全溶解的溶液中加入季胺化试剂1?乙烯基咪唑,机械搅拌至充分反应;(2)向步骤(1)得到的溶液中加入交联试剂1,6?己二硫醇以及光引发剂,搅拌至形成均匀溶液;(3)将步骤(2)获得的均匀溶液倒在玻璃板上,使用刮刀在玻璃板上刮成膜状后,放置在紫外灯下照射,进行紫外交联,交联完毕后将玻璃板加热至溶剂完全挥发,从而得到交联型阴离子交换膜。本发明可以在阴离子交换膜具有高离子交换容量的同时,有效降低膜的含水率,从而提高膜的抗溶胀性能和机械强度。
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种交联型阴离子交换膜的制备方法,以保证阴离子交换膜具有高离子交换容量的同时,有效降低膜的含水率,从而提高膜的抗溶胀性能和机械强度。为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:一种交联型离子交换膜的制备方法,包括:(1)将溴甲基化聚苯醚(BPPO)作为基膜材料,向溴甲基化聚苯醚固体中加入溶剂1-甲基-2-吡咯烷酮,机械搅拌至完全溶解,再向完全溶解的溶液中加入季胺化试剂1-乙烯基咪唑,机械搅拌至充分反应;其中BPPO固体、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙烯基咪唑的用量比为1-5g:1-15mL:0.1-1mL;
交联型阴离子交换膜是一种重要的分离膜材料,广泛应用于水处理、工业分离、电池隔膜等领域。这种膜具有优异的化学稳定性、机械强度和耐污染性,是目前最为稳定的离子交换膜之一。
在水资源利用方面,交联型阴离子交换膜可以用于海水淡化、工业废水处理、城市供水等领域,实现对水中的阴离子污染物的高效去除,提高水的品质和利用率。
在化学工业中,交联型阴离子交换膜可以用于有机酸、氨基酸、抗生素等有机分子的分离纯化,提高产品的纯度和收率。
在电池领域,交联型阴离子交换膜可以用作锂离子电池和钠离子电池的隔膜,高效隔离正负极,提高电池的能量密度和安全性。
总之,交联型阴离子交换膜在分离、纯化、电池等领域都具有广泛的应用前景,是一种重要的膜材料。随着技术的不断进步,这种膜的性能将不断提升,有望在更多领域得到广泛应用。
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。
本发明中,通过1-乙烯基咪唑和1,6-己二硫醇进行紫外交联,制备拥有三维网状结构的阴离子交换膜,在保证阴离子交换膜有着较高的离子交换容量和电导率的同时,有效降低了膜的含水率,保障阴离子交换膜的抗溶胀性和运用过程中的机械强度。同时该类型阴离子交换膜的制备对于今后工业化有很大的指导意义,其制备过程简单,为解决离子交换容量和膜的溶胀度间存在的“Tradeoff”关系提供了较好的解决方案,具有工业化的潜能。
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。