[發(fā)明專利]醇溶高離子選擇性陰離子交換膜及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910346732.9
• 申請日: 2019-04-27
• 公開（公告）號: CN110054771A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李秀華;魏標(biāo)文;余以剛;馮俊
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C08J5/18;B01J41/13;B01D61/42;B01D61/48;C08L71/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.醇溶高離子選擇性陰離子交換膜，其特征在于，所述陰離子交換膜的材料為具有長疏水烷基側(cè)鏈蝌蚪型聚苯醚離聚物PPO-DMODA，長疏水烷基側(cè)鏈蝌蚪型聚苯醚離聚物具有以下結(jié)構(gòu)式：

其中x＝0.3-0.7。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇溶高離子選擇性陰離子交換膜，其特征在于，在離子交換容量為1.38-2.0meq/g范圍內(nèi)室溫下的離子選擇透過性為91％-97％，面電阻為3.5-30.6Ω/cm²，拉伸強度為3.1-22MPa，吸水率為6.2-18.5％，溶脹率為1.9-6.8％。

3.一種制備權(quán)利要求1或2所述醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)長疏水烷基側(cè)鏈蝌蚪型聚苯醚離聚物PPO-DMODA的制備：

將PPO溶解在氯苯中，加入N-溴代琥珀酰亞胺NBS和偶氮異丁腈AIBN，120℃-140℃下反應(yīng)2.5h-3.5h，得反應(yīng)液1，將反應(yīng)液1冷卻至室溫后滴入甲醇中，得到淺黃色沉淀物，淺黃色沉淀物用甲醇洗滌后烘干得到粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用二氯甲烷溶解后得混合溶液，向混合溶液中加入丙酮，得到淡黃色顆粒，所述淡黃色顆粒為純的溴甲基化PPO即BPPO，溴化度x＝0.3-0.7；將所得BPPO溶于N-甲級吡咯烷酮中，加入N,N-二甲基十八胺，在10-50℃下反應(yīng)24-48h后得反應(yīng)液2，將反應(yīng)液2滴入蒸餾水中得到棕黃色沉淀物，棕黃色沉淀物用水洗滌后真空干燥，得長疏水烷基側(cè)鏈蝌蚪型聚苯醚離聚物PPO-DMODA；

(2)成膜：將步驟(1)所得的PPO-DMODA溶于有機溶劑中，形成鑄膜溶液，在平板玻璃上澆筑成膜，去除有機溶劑后用去離子水剝離，得到棕黃色薄膜即為醇溶高離子選擇性陰離子交換膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，步驟(1)PPO中的重復(fù)單元、NBS和AIBN的摩爾量比為75：(30-64)：(2-4.3)，PPO與氯苯的質(zhì)量體積比為0.8-1g/ml；BPPO中的溴甲基與N,N-二甲基十八胺的摩爾量比為1:(1-2)，BPPO與N-甲級吡咯烷酮中的質(zhì)量體積比為(30-53)mg/ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，步驟(1)中所述反應(yīng)液1冷卻至室溫后滴入甲醇中時，反應(yīng)液1與甲醇的體積比為1：(8-10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，步驟(1)中混合溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15％；所述向混合溶液中加入丙酮時，混合溶液和丙酮的體積比為1:(1.5-2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，所述反應(yīng)液2滴入蒸餾水中時，反應(yīng)液2和蒸餾水的體積比為1：(5-10)。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，步驟(2)中鑄膜溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-10wt％。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醇溶高離子選擇性陰離子交換膜的方法，其特征在于，步驟(2)中的有機溶劑為乙醇、四氯乙烷或N-甲級吡咯烷酮中的任意一種。

10.權(quán)利要求1或2所述醇溶高離子選擇性陰離子交換膜在電滲析、反電滲析陰陽離子交換中的應(yīng)用。