[發(fā)明專(zhuān)利]基于靜電自組裝的雙極膜制備方法以及雙極膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911255856.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110898862B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳亮;徐銅文;葛紫娟;葛亮;葛曉琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽中科莘陽(yáng)膜科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J43/00
• 分類(lèi)號(hào): B01J43/00
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

1.一種基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，所述基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，包括如下步驟：

將磺酸型聚苯醚陽(yáng)離子交換膜液均勻地流延在基體上并將所述基體放置在加熱板上加熱，直至所述磺酸型聚苯醚陽(yáng)離子交換膜液中的部分磺酸基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)，得到致密交聯(lián)型陽(yáng)離子交換膜層；

在所述致密交聯(lián)型陽(yáng)離子交換膜層的兩側(cè)分別加入預(yù)先制備的氫氧化鐵膠體溶液和去離子水，攪拌所述氫氧化鐵膠體溶液以在所述致密交聯(lián)型陽(yáng)離子交換膜層上靜電自組裝得到金屬氫氧化物膠體納米顆粒；

將所述金屬氫氧化物膠體納米顆粒作為中間層，并在所述致密交聯(lián)型陽(yáng)離子交換膜攜帶有所述金屬氫氧化物膠體納米顆粒的一面噴涂季胺型聚苯醚陰離子交換膜液，烘干所述季胺型聚苯醚陰離子交換膜液以得到雙極膜。

2.如權(quán)利要求1所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，所述磺酸型聚苯醚陽(yáng)離子交換膜液的質(zhì)量濃度為5％至10％，通過(guò)將磺酸型聚苯醚粉末與有機(jī)溶劑均勻混合得到。

3.如權(quán)利要求1所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，在將磺酸型聚苯醚陽(yáng)離子交換膜液均勻地流延在基體上并將所述基體放置在加熱板上加熱的過(guò)程中，所述加熱板的加熱溫度為50至80攝氏度、加熱時(shí)長(zhǎng)為12至60小時(shí)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，在所述攪拌所述氫氧化鐵膠體溶液以在所述致密交聯(lián)型陽(yáng)離子交換膜層上靜電自組裝得到金屬氫氧化物膠體納米顆粒過(guò)程中，攪拌所述氫氧化鐵膠體溶液的時(shí)間為1至15小時(shí)。

5.如權(quán)利要求1所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，所述氫氧化鐵膠體溶液的濃度為1至6毫克每毫升，通過(guò)將預(yù)設(shè)濃度的三氯化鐵溶液加入沸水中并持續(xù)加熱進(jìn)行制備。

6.如權(quán)利要求5所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)濃度為0.5克每毫升，

所述將預(yù)設(shè)濃度的三氯化鐵溶液加入沸水中并持續(xù)加熱進(jìn)行制備的步驟，包括：將預(yù)設(shè)濃度為0.5克每毫升的三氯化鐵溶液逐滴加入到煮沸的去離子水中，并持續(xù)煮沸5至30分鐘后自然冷卻以制備得到所述氫氧化鐵膠體溶液。

7.如權(quán)利要求1所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法，其特征在于，所述季胺型聚苯醚陰離子交換膜液的質(zhì)量濃度為3％至5％，通過(guò)將溴化度為20％至50％的溴化聚苯醚與胺類(lèi)有機(jī)物進(jìn)行季胺化反應(yīng)制備得到。

8.一種基于靜電自組裝的雙極膜，其特征在于，所述基于靜電自組裝的雙極膜采用如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的基于靜電自組裝的雙極膜制備方法制備得到。

9.如權(quán)利要求8所述的基于靜電自組裝的雙極膜，其特征在于，所述基于靜電自組裝的雙極膜的陽(yáng)離子交換膜層的厚度為40至80微米。

10.如權(quán)利要求8所述的基于靜電自組裝的雙極膜，其特征在于，所述基于靜電自組裝的雙極膜的陰離子交換膜層的厚度為10至40微米。