一种离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号:42959342 阅读:17 留言:0更新日期:2024-10-15 13:09
本发明专利技术公开了一种离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜及其制备和应用,该复合膜包括一层离子型共轭微孔聚合物膜和一层具有大孔结构的膜材料,离子型共轭微孔聚合物膜具有超薄的膜厚度以及规整的带电亚纳米通道,具有良好的离子渗透性与良好的离子选择性,离子型共轭微孔聚合物膜的部分孔与具有大孔结构的膜材料中的部分大孔对应相通。该复合膜以具有大孔结构的膜材料作为基底,通过电化学原位聚合即可制得。本发明专利技术复合膜的盐度梯度能量输出功率密度可达18W/m<supgt;2</supgt;以上。方法操作简便、易于控制、所需设备简单、能够大规模生产,有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜及其制备和应用,属于纳米通道复合膜领域。


技术介绍

1、渗透能或盐度梯度能也被称为“蓝色能源”,因其储量丰富、分布广泛,被认为一种有前景的可再生能源,为摆脱对化石燃料的依赖,满足日益增长的能源需求提供了一份有吸引力的解决方案。在过去的几十年里,基于膜的反向电渗析法(red)已经发展成为一种可以从天然水中捕获这种蓝色能量很有前途的技术。在red系统中,离子交换膜进行优先的反离子扩散对渗透能量转换至关重要,但其性能往往受到渗透性和选择性之间权衡的限制。在过去的几年里,人们对新兴的晶体多孔材料进行了大量的研究,如金属有机骨架(mofs)、共价有机骨架(cofs)、mxenes、和氧化石墨烯(go)等作为离子导电材料。这些膜由于其高度均匀的孔径而表现出优异的离子选择性,但可加工性仍然是主要的挑战。近年来,人们开发了多种结构致密、通道孔径小的聚合物膜,用于选择性离子传输,这些聚合物膜由于尺寸筛选和静电相互作用而表现出较高的离子选择性。然而,柔性链段自组装形成的长而不连续的通道在很大程度上阻碍了离子的传递。遗憾的是,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜包括一层离子型共轭微孔聚合物膜和一层具有大孔结构的膜材料,所述离子型共轭微孔聚合物膜的部分孔与具有大孔结构的膜材料中的部分大孔对应相通。

2.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型共轭微孔聚合物膜具有超薄的膜厚度以及规整的带电亚纳米孔,所述离子型共轭微孔聚合物膜由1,3,5-三(9-咔唑基)苯和离子型咔唑单体利用电化学聚合的形式进行合成得到。

3.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型咔唑单体...

【技术特征摘要】

1.一种离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜包括一层离子型共轭微孔聚合物膜和一层具有大孔结构的膜材料,所述离子型共轭微孔聚合物膜的部分孔与具有大孔结构的膜材料中的部分大孔对应相通。

2.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型共轭微孔聚合物膜具有超薄的膜厚度以及规整的带电亚纳米孔,所述离子型共轭微孔聚合物膜由1,3,5-三(9-咔唑基)苯和离子型咔唑单体利用电化学聚合的形式进行合成得到。

3.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型咔唑单体为6-(9h-咔唑-9-基)-n,n,n-三甲基己烷-1-溴化铵、6-(9h-咔唑-9-基)己烷-1-磺酸钠或咔唑。

4.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述具有大孔结构的膜材料选自阳极氧化铝膜、二氧化钛纳米管阵列膜、聚碳酸酯膜、纤维素膜、聚四氟乙烯膜或聚偏二氟乙烯膜中的一种。

5.根据权利要求1所述的离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜,其特征在于,所述离子型共轭微孔聚合物膜的厚度为40 ~ 100 nm,孔的直径为0.7 ~ 0.9 nm,所述具有大孔结构的膜材料的孔的直径为50 ~ 80 nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述离子型共轭微孔聚合物纳米通道复合膜的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:王琛徐立张瑶
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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