[發(fā)明專利]一種單價選擇性陰離子交換膜的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110156619.1 | 申請日： | 2021-02-04 |
| 公開（公告）號： | CN112957924A | 公開（公告）日： | 2021-06-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李福勤;郭彥夫;朱敏;張引弓;王紹州 | 申請（專利權(quán)）人： | 河北工程大學(xué) |
| 主分類號： | B01D67/00 | 分類號： | B01D67/00;B01D69/02;B01J41/09;B01J41/12 |
| 代理公司： | 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350 | 代理人： | 李興林 |
| 地址： | 056000 河北省*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 單價 選擇性 陰離子 交換 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種單價選擇性陰離子交換膜的制備方法，該方法將陰離子交換膜以山梨酸鉀溶液浸泡與紫外線照射相結(jié)合的方式進行改性，制備出的單價選擇性陰離子交換膜對單多價陰離子具有較高的分離性能。本發(fā)明提供的制備方法操作簡單、經(jīng)濟可行、效果穩(wěn)定、成本低廉、易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及離子交換膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單價選擇性陰離子交換膜的制備方法。
背景技術(shù)
作為一種新興的分離技術(shù)，電滲析技術(shù)以其高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。作為電滲析技術(shù)的核心組件，離子交換膜在海水淡化、環(huán)境保護、資源回收、能源生產(chǎn)等方面有著廣泛的應(yīng)用，但同時也要求其具備在廢水中脫除特定離子、海水淡化及鹵水分鹽中區(qū)分單、多價離子的性能。常規(guī)離子交換膜只能分離陰陽離子，對于攜帶同種電荷，而價態(tài)不同的離子選擇性分離效果不佳。為了解決上述問題，單價選擇性陰離子交換膜的研究成為膜分離技術(shù)中的熱點方向。早期研究工作主要是從兩方面進行：一、增加膜的厚度，強化篩分作用，阻攔水合半徑較大的離子；二、為膜表面引入荷負(fù)電荷層，利用靜電排斥作用達到篩分效果。
中國專利CN107998900A公開了一種具有單多價選擇分離功能的陰離子交換膜的制備方法，步驟如下：稱取一定量的DAS(4,4’-二疊氮二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉)粉末，溶于純水中，并用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值至2-8，得到DAS濃度為 3.0-7.0mg/mL的DAS溶液；將陰離子交換膜單面或雙面浸漬在DAS溶液中，使 DAS滲透進入陰離子交換膜表層中；將經(jīng)過處理的陰離子交換膜進行紫外光照射，使DAS與膜表層結(jié)構(gòu)之間發(fā)生交聯(lián)，將DAS固定在膜表層結(jié)構(gòu)中；將交聯(lián)后的膜浸泡在純水中，得到具有單多價選擇分離功能的陰離子交換膜。
中國專利CN108176250A公開了一種兼具穩(wěn)定和抗污染的單價選擇性陰離子交換膜的制備方法，步驟如下：用磺酸化氧化石墨烯對陰離子交換膜進行改性，再將改性膜進行還原，最后將多巴胺溶液靜電沉積到膜表面，由此便可以得到一張兼具穩(wěn)定和抗污染的單價選擇性陰離子交換膜。該發(fā)明通過聚多巴胺的粘附性和親水性及磺酸化還原氧化石墨烯所構(gòu)筑的單價陰離子通道使陰離子交換膜的穩(wěn)定性、抗污染性能和單價選擇性得到提高。
中國專利CN106925357A公開了一種單價選擇性陰離子交換膜的制備方法，步驟如下：先往料液室中加入入NSBC(N-鄰苯磺酸鈉苯甲基殼聚糖)和NaCl 的混合溶液，濃室中加入NaCl溶液，并使Na2SO4溶液充滿電極室A和電極室B，然后設(shè)置電脈沖參數(shù)，通電進行電脈沖沉積使NSBC沉積到陰離子交換膜上；沉積一定時間后，將料液室中溶液替換為HACC(2-羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖) 和NaCl的混合溶液，并交換兩側(cè)電流方向，保持電脈沖參數(shù)不變繼續(xù)進行電脈沖沉積，使HACC沉積到陰離子交換膜上；重復(fù)操作，從而使NSBC糖和HACC交替沉積到陰離子交換膜上，得到附著有多層NSBC/HACC的陰離子交換膜。
由此可見，單價選擇性陰離子交換膜的改性方法多集中在膜基體摻雜改性及膜表面修飾改性上，通過浸漬膜表面改性方法來提高膜的選擇分離性能，是一種簡單、經(jīng)濟有效的方法。然而現(xiàn)有單價選擇性陰離子交換膜的分離性能和價格并不令人滿意，因此制備經(jīng)濟高效的單價選擇性陰離子交換膜刻不容緩。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于山梨酸鉀改性的單價選擇性陰離子交換膜的制備方法，該制備工藝操作簡單，成本低廉，且制備的陰離子交換膜具備荷負(fù)電層，能夠增強對單多價離子的選擇性，本發(fā)明所述單價選擇性陰離子交換膜的制備方法包括以下步驟：
(1)在室溫條件下，將待改性的陰離子交換膜在去離子水中浸泡12h，使其充分延展并除去表面雜質(zhì)；
(2)將步驟(1)處理后的陰離子交換膜浸入山梨酸鉀溶液中，在30-50℃的條件下恒溫水浴加熱3h后取出；
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