[发明专利]一种用于光电催化水解离膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于光电催化水解离膜的制备方法，其特征是由阳离子交换膜、混合金属氧化物膜和阴离子交换膜组成，具体制备方法包括以下步骤：

(1)制备阳离子交换膜：采用聚乙烯醇、聚苯醚、聚砜和苯乙烯中的一种或几种任意比例的混合物作为阳离子交换膜的支撑骨架；磺酸基、羧酸基和磷酸基中的一种或几种任意比例的混合物作为阳离子交换膜的固定基团，通过流延法制备阳离子交换膜，面积为5×5cm²,厚度为30～80μm；

(2)制备混合金属氧化物膜：称取1.0～5.0g混合金属氧化物混散于有机溶剂中，超声震荡后旋凃于步骤(1)中的阳离子交换膜表面，在50℃烘干后得到厚度为0.05～0.5μm的MMO膜；

(3)制备阴离子交换膜：采用聚乙烯醇、聚苯醚、聚砜、苯乙烯、阴离子交换树脂、聚乙烯苄基氯中的一种或几种任意比例的混合物作为阴离子交换膜的支撑骨架，伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基的一种或几种任意比例的混合物作为阴离子交换膜的固定基团，通过流延法制备阴离子交换膜，流延于步骤(2)中的MMO膜表面，面积为5×5cm²,厚度为30～80μm；

所述的混合金属氧化物是MgAl-MMO、CoAl-MMO、NiAl-MMO、ZnAl-MMO、MgFe-MMO、CoFe-MMO、NiFe-MMO、ZnFe-MMO、MgCr-MMO、CoCr-MMO、NiCr-MMO和ZnCr-MMO中的一种；

其中所述MgAl-MMO、CoAl-MMO、NiAl-MMO、ZnAl-MMO、MgFe-MMO、CoFe-MMO、NiFe-MMO、ZnFe-MMO、MgCr-MMO、CoCr-MMO、NiCr-MMO和ZnCr-MMO的制备方法包括以下步骤：

(1)分别将Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃、Co(NO₃)₂和Al(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂和Al(NO₃)₃、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃、Co(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃、Zn(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂和Cr(NO₃)₃、Co(NO₃)₂和Cr(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂和Cr(NO₃)₃或者Zn(NO₃)₂和Cr(NO₃)₃按照摩尔比为2:1～4:1进行混合，溶于去离子水形成混合溶液；

(2)在搅拌状态下，滴加0.1～4.0mol L^-1的NaOH溶液与0.1～2.0mol L^-1的Na₂CO₃溶液，直到混合溶液的pH变为9～11；

(3)继续搅拌0.5～5.0h后，将沉淀过滤并用去离子水洗涤，60℃真空烘干后研磨，分别得到MgAl-LDH、CoAl-LDH、NiAl-LDH、ZnAl-LDH、MgFe-LDH、CoFe-LDH、NiFe-LDH、ZnFe-LDH、MgCr-LDH、CoCr-LDH、NiCr-LDH和ZnCr-LDH层状双金属氢氧化物；

(4)将上述步骤(3)中的层状双金属氢氧化物放入马弗炉中，在400～600℃下煅烧2.0～5.0h，冷却后得到混合金属氧化物MgAl-MMO、CoAl-MMO、NiAl-MMO、ZnAl-MMO、MgFe-MMO、CoFe-MMO、NiFe-MMO、ZnFe-MMO、MgCr-MMO、CoCr-MMO、NiCr-MMO或者ZnCr-MMO。

2.根据权利要求1所述的一种用于光电催化水解离膜的制备方法，其特征是所述的有机溶剂为酒精或者甲酰胺。