[发明专利]一种核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)首先，将二价Cu盐溶于去离子水中，室温搅拌，得到Cu盐溶液；

2)将聚乙烯醇粉末溶于步骤1)制得的Cu盐溶液中，加热并搅拌，获得第一溶胶；

3)将摩尔量为步骤1)中Cu离子摩尔量的10％～20％的氨水加入步骤2)中获得的第一溶胶，充分搅拌，并静止陈化1～4小时；

4)将二价Co无机盐或者二价Ni无机盐溶于去离子水，获得Co盐、或者Ni盐溶液；

5)将步骤4)的溶液加入步骤3)陈化后的第一溶胶，充分搅拌，获得第二溶胶；

6)将碱性阴离子交换树脂研磨成细粉并过筛网，加入到去离子水中搅拌获得悬浊液，将悬浊液加入到第二溶胶中，两者进行交联反应，形成第一凝胶；并将第一凝胶静置10～20分钟，然后将表面的气泡去除；

7)将去除表面气泡的第一凝胶成膜在基板上，晾干；

8)对晾干后的膜进行浸碱预处理；制得所述核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜，所述碱性阴离子交换膜的膜基体中均匀分布呈核壳结构的二元过渡金属离子，其中所述核壳结构的核为二价Cu离子，所述核壳结构的壳为具有催化特性的二价Co或Ni离子；

且步骤1)中的二价Cu离子与步骤4)中二价Co或二价Ni离子的质量比为3:1～1:3。

2.根据权利要求1所述的核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述二价Co无机盐为二氯化钴或CoSO₄，所述二价Cu盐为二氯化铜。

3.根据权利要求1所述的核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：根据过渡金属离子的含量，确定步骤1)添加二价Cu盐和步骤4)添加二价Co无机盐或者二价Ni无机盐的添加量，所述过渡金属离子的含量为：0.1％～1％，所述过渡金属离子的含量是指过渡金属离子与聚乙烯醇的质量百分比，所述过渡金属离子包括步骤1)添加的Cu离子、和步骤4)添加的Co或Ni离子。

4.根据权利要求1所述的核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述步骤6)添加碱性阴离子交换树脂与所述步骤2)添加聚乙烯醇粉末的质量比为1：2。

5.根据权利要求1所述的核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述加热温度控制在80～95摄氏度，搅拌2.5～3小时。

6.根据权利要求1所述的核壳结构二元过渡金属离子掺杂的碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述浸碱预处理为：将晾干的膜浸泡在1M KOH溶液中12～24小时，取出用去离子水反复冲洗。