[发明专利]一种高无机物掺杂量的碱性阴离子交换复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种高无机物掺杂量的碱性阴离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）纳米级蒙脱土的制备

将原始的蒙脱土粉末2 g，加入装有100 mL 去离子水的蓝盖试剂瓶中，在功率为700 W的超声波清洗仪中初步超声剥离48 h，室温下静置12 h；取蓝盖试剂瓶内上层乳浊液，进行二次超声剥离60 h，在室温下静置48 h或在3500 r/min 离心机中离心1 h；将上层的蒙脱土胶体溶液放入-24℃的冰箱中冷冻24 h；将冷冻后的蒙脱土胶体溶液放入冷冻干燥机中冷冻干燥至恒重，即得到具有纳米级片层结构的蒙脱土（MMT）；

（2）阴离子交换复合膜溶液的制备

① 将溴化聚苯醚（BPPO）溶于有机溶剂中，超声至完全溶解，配置成3~10 wt%的聚合物溶液，加入季铵化试剂，超声2~4 h，季铵化试剂的物质的量为溴甲基物质的量的50~300%；

② 将冷冻干燥后的纳米级蒙脱土颗粒分散于有机溶剂中，乳浊液浓度为0.5~3.5wt%，超声2~4 h；

③ 将①和②的溶液混合，超声2~3 h，其中纳米级蒙脱土的质量占溴化聚苯醚质量的25~100 wt%；

（3）阴离子交换复合膜的制备

将铸膜液倒入超平培养皿中，放入烘箱70 ℃烘膜24~48 h；将制得的膜浸泡在摩尔浓度为1 M的KOH 溶液中24~48 h，取出阴离子交换复合膜用去离子水洗涤去除多余碱液，并浸泡在去离子水中24~48 h，期间换水5~10次，得到碱交换平衡的阴离子交换复合膜。

2.按照权利要求1所述的高无机物掺杂量的碱性阴离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）之①中，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺的一种或两种以上，季铵化试剂为三甲胺或三乙胺，聚合物溶液浓度为3~10 wt%。

3.按照权利要求1所述的高无机物掺杂量的碱性阴离子交换复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）之②中，有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺，乳浊液浓度0.5~3.5 wt%。