[发明专利]基于聚苯砜的阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.基于聚苯砜的阴离子交换膜，其特征在于，所述交换膜包括聚苯砜的聚合物分子链含有如下结构：

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2.基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

聚苯砜溶解于溶剂中，加入卤甲基烷基醚和催化剂，搅拌下进行反应；反应结束后，将反应物倒入沉淀剂中，分离、洗涤、干燥，得到卤甲基化聚苯砜；卤甲基化聚苯砜的结构简式如下：

将卤甲基化聚苯砜溶解于溶剂中配制成溶液，铸膜，将溶剂完全蒸发或部分蒸发后浸入沉淀剂中，得到卤甲基化聚苯砜基膜，烘膜温度为30~150^oC，烘膜时间为0~48小时；

将卤甲基化聚苯砜基膜浸泡于有机胺溶液中进行胺化处理，得到聚苯砜阴离子交换膜；胺化处理温度为0~90^oC，时间为1~96小时；基于聚苯砜的阴离子交换膜的结构简式如下：

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3.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于聚苯砜的卤甲基化改性用卤甲基烷基醚为氯甲基甲醚、或氯甲基乙醚、氯甲基丁醚、氯甲基辛醚、溴甲基甲醚、溴甲基乙醚、、溴甲基丁醚、溴甲基辛醚。

4.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述聚苯砜的卤甲基化改性所用的催化剂为无水氯化锌、或无水氯化铁、无水氯化铝、无水溴化锌、无水溴化铁、无水溴化铝、金属锌粉、金属铁粉、金属铝粉、无水四氯化锡、浓硫酸、磷酸、或三氟甲基磺酸。

5.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述聚苯砜的卤甲基化改性所用溶剂为氯仿、或二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、硝基苯、氯苯或浓硫酸；所用沉淀剂为水、或甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合溶剂。

6.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述聚苯砜的卤甲基化改性的反应温度为0-120^oC，反应时间为1-72小时。

7.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述以氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮或上述溶剂的混合溶液为配制铸膜液的溶剂制备卤甲基化聚苯砜基膜。

8.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述制备卤甲基化聚苯砜基膜的烘膜温度为30-150^oC，时间0-48h。

9.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述卤甲基化聚苯砜基膜胺化处理所采用的有机胺溶液是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、三正丙胺、三正丁胺中的一种或两种以上的混合物。

10.根据权利要求2所述的基于聚苯砜的阴离子交换膜制备方法，其特征在于，所述胺化处理温度为0-90^oC，时间为1-96小时。