申请/专利权人：南开大学

申请日：2022-12-29

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN116059841B

主分类号：B01D69/12

分类号：B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2023.05.23#实质审查的生效;2023.05.05#公开

摘要：本发明公开了一种电渗析脱盐用非对称复合离子交换膜的制备方法，包括如下步骤：S1：磺化聚合物的制备、S2：非对称聚醚砜基膜的制备、S3：非对称复合离子交换膜的制备；制得的电渗析脱盐用非对称复合离子交换膜，包括致密皮层结构和多孔支撑层结构；所述致密皮层结构的厚度为5‑20μm，离子交换膜溶胀率为1％‑10％，电渗析脱盐性能为70％‑98％。现有技术中通过孔隙填充制备的离子交换膜其孔隙填充较为完整，这会导致较大的离子传输阻力。本发明制备的复合离子交换膜是以非对称的多孔膜作为增强基体，通过在较薄皮层孔隙中填充离子聚合物来制备具有较薄选择层的非对称复合离子交换膜。在电渗析脱盐过程中可以实现优异的脱盐性能。

主权项：1.一种电渗析脱盐用非对称复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：磺化聚合物的制备S1.1：将聚醚砜进行干燥处理，然后将干燥后的聚醚砜置于有机溶剂中，持续加热、搅拌，得到磺化聚合物溶液；所述的聚醚砜重量份数为5-30重量份，有机溶剂的重量份数为70-95重量份，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、氯磺酸和浓硫酸中的一种或几种；S1.2：将得到的磺化聚合物溶液倒入冰水中进行冷却，得到磺化产物；S1.3：将磺化产物用去离子水洗至中性，干燥处理，得到磺化度为5%-50%的磺化聚合物；S2：非对称聚醚砜基膜的制备S2.1：将聚醚砜、致孔剂溶解在有机溶剂中，持续加热搅拌，形成均一的铸膜液；所述的聚醚砜的重量份数为5-25重量份，所述致孔剂的重量份数为2-8重量份，所述有机溶剂的重量份数为63-93重量份；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、1，4-二氧六环、氯仿、二氯甲烷中的一种或两种；所述的致孔剂为聚乙二醇、聚氧乙烯和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；S2.2：将铸膜液倒至玻璃板上，铺展成初生液膜，将初生液膜放入凝固浴中，固化成膜，得到非对称聚醚砜基膜；所述的凝固浴为双凝固浴，第一凝固浴为水和有机溶剂的混合液，第二凝固浴为去离子水，所述的第一凝固浴中有机溶剂和水的体积比为（0:10）-（9:1），所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、1，4-二氧六环、正丙醇、异丙醇、正丁醇和乙醇中的一种或两种，在第一凝固浴中的浸泡时间为10-60s；所述非对称聚醚砜基膜的膜厚度为50-200μm，非对称结构为多孔皮层和指状孔支撑层组成，所述多孔皮层的上表面孔径为50-300nm，所述多孔皮层的下表面孔径为5-10μm，所述指状孔支撑层孔径为20-30μm，所述非对称聚醚砜基膜的接触角为0～20°；S3：非对称复合离子交换膜的制备S3.1：将磺化聚合物溶解在溶剂中，加热持续搅拌得到均匀的溶液；所述的磺化聚合物的重量份数为10-30重量份，溶剂的重量份数为70-90重量份，所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇、乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种；S3.2：将非对称聚醚砜基膜固定在玻璃板上，将步骤S3.1得到的溶液倾倒于非对称聚醚砜基膜表面，干燥处理，得到非对称复合离子交换膜。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南开大学 一种电渗析脱盐用非对称复合离子交换膜及其制备方法

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