【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阴离子交换膜制备，具体涉及一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法及其应用。
技术介绍
1、离子交换膜具有独特的离子交换特性，因而在污水处理、海水淡化、溶液浓缩等能源回收和环境保护领域发挥着重要的作用。离子交换膜分为阴离子交换膜(aem)和阳离子交换膜(cem)。阴离子交换膜(aem)包含固定的、不动的阳离子头基和惰性基质。在设计阴离子交换膜时，必须要考虑足够高的离子交换容量(iec)和膜稳定度。因为iec必须足够高以确保膜具有一定的离子传输能力，膜稳定度较高以避免膜在水溶液中膨胀损坏。聚乙烯醇(pva)作为亲水性聚合物，其存在的-oh基团的存在可以增强离子通过的速率，提高膜的传输能力，但pva膜的稳定性较差，在水中使用时会剧烈膨胀，从而影响膜的使用。因此，需对pva膜进行交联改性，以提高膜的稳定性。
2、鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决pva膜的稳定性较差，在水中使用时会剧烈膨胀，从而影响膜的使用的问题，提供了一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法及其应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1，将pva和环糊精加入二甲基亚砜中，加热搅拌至pva固体完全溶解，配置成均匀的铸膜液；p>
4、s2，向步骤s1中得到的铸膜液中加入交联剂、催化剂，再将所得混合液涂覆在玻璃板上，将玻璃板在烘箱中放置成膜，得到pva/环糊精混合膜；
5、s3，将步骤s2中得到的pva/环糊精放入聚四氟乙烯模具中，将模具放置在热压机的两板之间，加热升温，施加压力，保持压力4～6h后降温至室温，再从模具中取出网状交联的pva/环糊精；
6、s4，将步骤s3中得到的pva/环糊精浸入碘化钾溶液中进行季铵化反应，浸泡后取出所浸泡的pva膜，用去离子水冲洗2～3次，得到网状结构的pva/环糊精阴离子交换膜。
7、所述步骤s1中，加热搅拌的温度为60℃，搅拌转速为500r/min。
8、所述步骤s2中，交联剂为1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸，交联剂的添加量为0.2～0.6g。
9、所述步骤s2中，催化剂为质量分数10％的混合催化剂，催化剂的添加量为5ml，所述混合催化剂包括edc\s-nhs作为羧基活化剂和lewis酸，所述lewis酸为三氯化铝、三氟化硼中的任意一种或者两种组合。
10、所述步骤s3中，热压机的设定温度为100℃，设定升温时间为20min，设定压力为200kpa。
11、所述步骤s4中，碘化钾溶液浓度为10％。
12、所述步骤s4中，浸泡时间为24～36h。
13、本专利技术还公开了采用上述制备方法制得的网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜以及这种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜在污水处理、海水淡化和溶液浓缩中的应用。
14、采用带有可与pva羟基反应的交联剂，从而在聚合物中形成网状交联结构。所使用的交联剂可进一步进行季铵化反应，制得网状结构的阴离子交换膜。采用先热压交联，再季铵化的制备方法，所制得的网状结构阴离子交换膜具有较好的离子交换容量，稳定的膜结构，且制备方法快速，工艺流程简单；采用1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸作为交联剂不仅可以交联，还可以提供叔胺，是季铵化反应的功能基团。
15、与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术解决了传统技术的pva阴离子交换膜制膜工艺复杂，生产难度大，生产效率低，劳动成本等缺点。所制备的pva阴离子交换膜具有网状结构，强度高，尺寸稳定性好，膜电阻低，膜离子交换容量高，综合性能优于传统的pva离子交换膜。聚乙烯醇分子链可以部分穿入环糊精分子环中，提高膜的尺寸稳定性；edc\s-nhs作为羧基活化剂和lewis酸(三氯化铝，三氟化硼)催化剂，提高了反应效率，同时避免了普通酸作为催化剂挥发对设备产生腐蚀问题；交联反应不仅是pva与交联剂反应，同时存在环糊精和交联剂反应，以及交叉反应。
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1.一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，加热搅拌的温度为60℃，搅拌转速为500r/min。
3.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，烘箱温度为80℃，放置时间为24h。
4.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，交联剂为1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸，交联剂的添加量为0.2～0.6g。
5.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，催化剂为质量分数10％的混合催化剂，催化剂的添加量为5mL，所述混合催化剂包括EDC\s-NHS作为羧基活化剂和Lewis酸，所述Lewis酸为三氯
6.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，热压机的设定温度为100℃，设定升温时间为20min，设定压力为200kPa。
7.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，碘化钾溶液浓度为10％。
8.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，浸泡时间为24～36h。
9.一种采用如权利要求1～8任一项所述的制备方法制得的网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜。
10.一种如权利要求9所述的网状结构的高性能扩散渗析酸回收用PVA/环糊精阴离子交换膜在污水处理、海水淡化和溶液浓缩中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，加热搅拌的温度为60℃，搅拌转速为500r/min。
3.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，烘箱温度为80℃，放置时间为24h。
4.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，交联剂为1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸，交联剂的添加量为0.2～0.6g。
5.如权利要求1所述的一种网状结构的高性能扩散渗析酸回收用pva/环糊精阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，催化剂为质量分数10％的混合催化剂，催化剂的添加量为5ml，所述混合催化剂包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，管艳梅，程从亮，龚逸飞，张文暄，于翔耀，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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