[发明专利]一种单价阴离子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种单价阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法采用交流电膜组装装置，所述交流电膜组装装置包括阳极板、阴极板、膜A和膜B，所述阳极板、膜A、膜B和阴极板依次间隔排列构成阳极室、料液室和阴极室，所述料液室中设置有搅拌装置，所述阳极板和阴极板分别与交流电源连接，所述制备方法包括如下步骤：

（1）利用交流电电场中膜表面组装技术，在不具有单多价阴离子选择性分离性能的阴离子交换膜表面构建由左旋多巴聚合物与对氨基苯磺酸钠进行酰胺反应而形成的带负电荷的单体层；具体构建方法如下：

第一步，将不具有单多价阴离子选择性分离性能的阴离子交换膜垂直放置于交流电膜组装装置的膜A和膜B的位置，并使待改性面朝向料液室；

第二步，将左旋多巴与NaCl溶于pH=6-9、硫酸铜浓度为1-10mM的Tris-HCl和硫酸铜的混合液中，所述左旋多巴与NaCl的加入量以Tris-HCl和硫酸铜的混合液的体积计为0.1~0.6 g/150mL和1~10 g/150mL，得到混合溶液；向混合溶液中滴加双氧水，所述混合溶液与双氧水的体积比为150：0.01~1，然后迅速倒入料液室内；

第三步，开启料液室的搅拌装置，控制转速为50~600 rpm，往阳极室和阴极室通过1~40g/L NaCl水溶液作为电极液循环，并接通交流电源进行交流电电场膜表面组装；

第四步，组装完成后，关闭交流电源，将料液移除，向料液室内倒入离子水，用去离子水对膜表面进行充分洗涤，洗涤完毕后移除料液室中的去离子水；

第五步，将对氨基苯磺酸钠与NaCl溶解于去离子水中，然后加入1-乙基-3-（3-二甲胺-亚硝酰基）碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺，得到混合溶液，将混合溶液倒入至料液室内；所述对氨基苯磺酸钠、NaCl、1-乙基-3-（3-二甲胺-亚硝酰基）碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺、去离子水的投料质量比为0.05~0.5：1~10：0.05~0.45：0.03~0.27：150；

第六步，开启料液室的搅拌装置，控制转速为50~600 rpm，电极溶液为1 ~ 40 g/LNaCl并接通交流电源进行交流电电场膜表面组装；

第七步，组装完成后关闭交流电源，将料液移除，然后向料液室内倒入离子水，利用去离子水对膜表面进行充分洗涤，从而在膜表面得到由左旋多巴聚合物与对氨基苯磺酸钠进行酰胺反应而形成的带负电荷的单体层；

（2）利用交流电电场中膜表面组装技术，在步骤（1）得到的带负电荷的单体层表面构建由壳聚糖季铵盐所构成的带正电荷的HACC层，具体构建方法如下：

第①步，将膜垂直放置于交流电膜组装装置的膜A和膜B的位置，并使待改性面朝向料液室；

第②步，将壳聚糖季铵盐与NaCl溶解于去离子水中，所述壳聚糖季铵盐、NaCl、去离子水的投料质量比0.05~0.5：1~10：150，并迅速倒入至料液室内；

第③步，开启料液室的搅拌装置，控制转速为50~600 rpm，电极溶液为1 ~ 40 g/LNaCl并接通交流电源进行交流电电场膜表面组装；

第④步，组装完成后关闭交流电源，将料液移除，然后向料液室内倒入离子水，利用去离子水对膜表面进行充分洗涤，从而得到由壳聚糖季铵盐所构成的带正电荷的HACC层；

（3）根据需要继续在步骤（2）得到的带正电荷的HACC层表面进行步骤（1）的操作或者交替进行步骤（1）和（2）的操作，得到单价阴离子交换膜，其中最内层和最外层均为由左旋多巴聚合物与对氨基苯磺酸钠进行酰胺反应而形成带负电荷的单体层。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的不具有单多价阴离子选择性分离性能的阴离子交换膜为均相膜。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述单价阴离子交换膜中带负电荷的单体层和带正电的聚合物层的总层数为3层、5层或7层。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述单价阴离子交换膜中带负电荷的单体层和带正电的聚合物层的总层数为3层、5层或7层。

5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于：所述Tris-HCl和硫酸铜的混合液的pH=8.5，其中硫酸铜浓度为5mM。