[發明專利]一種高鉀選擇性離子交換膜電極、其制備方法和用途有效
| 申請號： | 202010072026.2 | 申請日： | 2020-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN111233109B | 公開（公告）日： | 2021-07-02 |
| 發明（設計）人： | 胡承志;周奕;曲久輝;孫境求;戚菁 | 申請（專利權）人： | 中國科學院生態環境研究中心 |
| 主分類號： | H01M4/04 | 分類號： | H01M4/04;C02F1/469;B01D61/46;C02F103/20;C02F103/32 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 100085*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 選擇性 離子交換 電極 制備 方法 用途 | ||
1.一種高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述高鉀選擇性離子交換膜電極包括：導電金屬網和分布于所述導電金屬網表面的聚吡咯層，十二烷基苯磺酸根分布于所述聚吡咯層中；
所述聚吡咯層中，聚吡咯的含量為5～7mg/cm2，所述聚吡咯層的厚度為40～70μm；所述聚吡咯層中，十二烷基苯磺酸根的含量以S質量計為6～9wt％；
所述高鉀選擇性離子交換膜電極按照如下方法進行制備，所述方法包括以下步驟：
(1)將十二烷基苯磺酸根與水混合，得到水相溶液A；
(2)將吡咯單體與水相溶液A混合，得到水相溶液B；
(3)將三電極體系置于水相溶液B中，進行電化學合成，得到高鉀選擇性離子交換膜電極。
2.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，所述導電金屬網包括不銹鋼網、鈦網或銅網。
3.如權利要求2所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，所述不銹鋼網的目數為3000～4000目。
4.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(1)所述水相溶液A的濃度為0.05～0.2mol/L。
5.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(1)所述水為超純水。
6.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(2)所述水相溶液B中，吡咯單體的濃度為0.05～0.2mol/L。
7.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(2)之后，步驟(3)之前，還包括將所述水相溶液B進行攪拌、超聲和曝氮氣的過程。
8.如權利要求7所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述攪拌的時間為20～40min。
9.如權利要求7所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述攪拌的頻率為300～700rpm。
10.如權利要求7所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述超聲的時間為10～30min。
11.如權利要求7所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述超聲的頻率為20～40kHz。
12.如權利要求7所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述曝氮氣的時間為10～25min。
13.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述三電極體系中，對電極為鉑片電極。
14.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述三電極體系中，參比電極為Ag/AgCl電極。
15.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(3)所述電化學合成的電位為0.6～0.7V。
16.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(3)所述電化學合成的時間為1800～7200s。
17.如權利要求1所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，步驟(3)之后，還包括將得到的高鉀選擇性離子交換膜電極進行洗滌的過程。
18.如權利要求17所述的高鉀選擇性離子交換膜電極，其特征在于，所述洗滌為采用超純水沖洗。
19.一種晶體管電滲析裝置，其特征在于，所述晶體管電滲析裝置包括權利要求1-18任一項所述的高鉀選擇性離子交換膜電極。
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