[发明专利]一种纳米Zn2+-TiO2改性聚乙烯亚胺/聚丙烯酸钠双极膜制备方法

权利要求书

1.一种纳米Zn²⁺-TiO₂改性聚乙烯亚胺/聚丙烯酸钠双极膜制备方法，其特征在于

具体制备步骤为：

（1）称取13～15g纯锌粒于500mL的烧杯中，向烧杯中加入160～180mL去离子水和160～180mL质量分数98%硝酸，放在35～40℃电热板上进行加热，并同时进行搅拌至固体溶解，溶解后继续搅拌加热至溶液体积浓缩至160～180mL，停止加热冷却至室温，将溶液移入2L容量瓶中，加去离子水稀释至刻度；

（2）向500mL的三口烧瓶中，分别量取40～50mL无水乙醇、10～15mL冰醋酸和5～7mL上述稀释后溶液，用磁力搅拌机搅拌5～10min，量取15～20mL钛酸丁酯和45～50mL无水乙醇装入分液漏斗中，摇晃均匀后在搅拌的条件下缓慢滴加在三口烧瓶中，搅拌至滴加完毕，之后放入室温下静置30～40min，形成均匀透明的溶胶，将溶胶陈化1～2h，陈化后过滤去除上清液，将下层凝胶进行自然风干，风干后研磨成170～180目粉末，将粉末放入140～150℃的烘箱中干燥1～2h，干燥后的粉末再放入马弗炉中，设置450～550℃进行焙烧80～90min，焙烧后研磨、过筛得纳米Zn²⁺-TiO₂粉末；

（3）称取9～15g聚乙烯亚胺于烧杯中，向杯中加入280～350mL去离子水，再加入5～10g聚乙烯、0.3～0.5mL戊二醛，放入60～75℃的水浴中，搅拌至固体溶解，再用超声波脱泡5～8min，得到透明膜液，流延于平整的培养皿中，在室温下风干成膜，蒸馏水冲洗3～5次，自然风干，即得聚乙烯-聚乙烯亚胺阴离子交换膜；

（4）称取1～3g聚丙烯酸钠，加入300～350mL去离子水，快速搅拌均匀，再加入3～8g聚乙烯、0.2～0.5g氯化钾、3～5滴丙酮于烧瓶中，再加入100～120mL蒸馏水，搅拌至溶解得透明溶液，称取0.5～0.7g步骤（2）得到的纳米粉末于溶液中，再加入50～70mL无水乙醇，用超声波分散15～20min，分散后减压脱泡15～25min，得到阳离子铸膜液；

（5）将上述阳离子铸膜液喷涂至干燥后的阴离子交换膜上，喷涂均匀后将其放入空气中自然干燥完全，即可得到双极膜。