一种基于微孔聚合物的一二价阴离子分离膜及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种基于微孔聚合物的一二价阴离子分离膜及其制备方法和用途，属于离子交换膜技术领域。本发明专利技术采用季铵化的TB聚合物作为成膜基质，使得游离的I‑在膜内会更均匀，吸附力更强，使得到的阴离子交换膜带电荷性更强，并因此降低了离子交换容量，并有效减少了膜溶胀比，显著提高对一、二价阴离子分离的选择性，增加一价离子的通量，特别是在分离Cl<supgt;‑</supgt;与CO<subgt;3</subgt;<supgt;2‑</supgt;时，Cl<supgt;‑</supgt;通量达到16.13x10<supgt;‑4</supgt;mol/m<supgt;2</supgt;/s，渗透选择性能达到106。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种膜材料，具体涉及一种基于微孔聚合物的阴离子交换膜。

技术介绍

1、由于工业快速发展对能源安全造成重大压力，碳的过量排放容易导致温室效应，造成全球变暖，许多研究者关注于通过膜分离工艺进行减少碳排放和增加其回收利用。将含碳物质转化为碳酸盐进行再次利用可以有效回收碳资源，针对碳酸根与其他有价值的离子种类进行分离提取利用也能降低化学消耗，缓解能源压力。通常情况下，具有高度均匀的纳米级尺寸甚至亚纳米尺寸的孔径的膜可以实现这种相似离子的分离，它的纳米通道可以充当小分子/离子选择性运输的通道，是能量存储和转换的理想选择。然而，当离子的半径差距小和物理性质接近时，纳米通道难以进行此类离子的特异性分离。随着通道的孔径减小到亚纳米尺度，离子与通道之间增强的相互作用例如摩擦与滑移(slip flow)作用可以有效提高一、二价离子的选择性，实现更精确的分离。电场作为一种外力可以给予离子驱动，促进离子的定向迁移，提高其渗透速率，从而加快特定离子在亚纳米通道的传输。其中阴离子交换膜(aem)是电驱动过程中的关键元素之一，其渗透性决定着分离效率。目前已经研究出了许多聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微孔聚合物的阴离子交换膜，其特征在于所述阴离子交换膜的成膜基质为季铵化的TB聚合物，所述TB聚合物为通过邻联甲苯胺(DMB)与二甲氧基甲烷(DMM)进行缩合反应而成。

2.根据权利要求1所述的膜，其特征在于所述缩合反应采用三氟乙酸(TFA)作为溶剂和酸催化剂。

3.根据权利要求1所述的膜，其特征在于所述阴离子交换膜中添加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)以提高膜的机械性能，DOP的添加范围是0.1wt％-6wt％。

4.一种制备权利要求1-3中任意一种基于微孔聚合物的阴离子交换膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种基于微孔聚合物的阴离子交换膜，其特征在于所述阴离子交换膜的成膜基质为季铵化的tb聚合物，所述tb聚合物为通过邻联甲苯胺(dmb)与二甲氧基甲烷(dmm)进行缩合反应而成。

2.根据权利要求1所述的膜，其特征在于所述缩合反应采用三氟乙酸(tfa)作为溶剂和酸催化剂。

3.根据权利要求1所述的膜，其特征在于所述阴离子交换膜中添加邻苯二甲酸二辛酯(dop)以提高膜的机械性能，dop的添加范围是0.1wt％-6wt％。

4.一种制备权利要求1-3中任意一种基于微孔聚合物的阴离子交换膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤s1具体包括：在容器中加入适量的邻联甲苯胺和二甲氧基甲烷并搅拌均匀，在冰浴中滴加三氟乙酸，常温搅拌48-120h使其充分反应，将反应物与离子水中混合以析出聚合物，并进一步用去离子水洗净反应残留的酸至ph为中性，然后抽滤，并将得到的固体烘干后在球磨机中粉碎，收集得到tb聚合物；邻联甲苯胺、二甲氧基甲烷、三氟乙酸的质量比为1:1.8:14.3。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美玲，陈瑜，孙世鹏，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：