[发明专利]一种亲离子疏水分子的水系纳米孔道分离膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种水系分离膜，其特征在于，所述水系分离膜包括亲碱金属阳离子疏水分子且具有纳米孔道的聚合物膜，以及填充在所述纳米孔道中的液态有机物；

所述液态有机物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯、三氯甲烷和四氯化碳中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的水系分离膜，其特征在于，所述纳米孔道为圆锥形孔道、圆柱形孔道、哑铃形孔道、沙漏形孔道、雪茄型孔道、漏斗形孔道、网状孔道或子弹形孔道。

3.根据权利要求1所述的水系分离膜，其特征在于，所述纳米孔道为两端孔径大小不一致的圆锥形孔道或者三维网状孔道。

4.根据权利要求1所述的水系分离膜，其特征在于，所述纳米孔道为阵列排布或非阵列排布的纤维状纳米孔道。

5.根据权利要求1-4任一项所述的水系分离膜，其特征在于，所述纳米孔道为仿生纳米孔道；

和/或，所述水系分离膜中的纳米孔道的数量至少为一条。

6.根据权利要求1-4任一项所述的水系分离膜，其特征在于，所述水系分离膜的厚度为5-15 μm；

和/或，所述液态有机物充满所述纳米孔道。

7.根据权利要求1-4任一项所述的水系分离膜，其特征在于，所述聚合物膜选自表面带负电荷的聚酰亚胺膜、表面带负电荷的聚四氟乙烯膜中的至少一种。

8.根据权利要求1-4任一项所述的水系分离膜，其特征在于，所述聚合物膜选自表面带负电荷的聚酰亚胺单孔膜、聚酰亚胺多孔膜中的至少一种。

9.根据权利要求1-4任一项所述的水系分离膜，其特征在于，所述水系分离膜包括亲碱金属阳离子疏水分子、并具有纳米单孔道或纳米多孔道的聚酰亚胺膜，以及填充在所述纳米单孔道或纳米多孔道中的碳酸二乙酯；

或者，所述水系分离膜包括亲碱金属阳离子疏水分子、并具有纳米孔道的聚四氟乙烯膜，以及填充在所述纳米孔道中的碳酸二乙酯。

10.权利要求1-9任一项所述水系分离膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将亲碱金属阳离子疏水分子且具有纳米孔道的聚合物膜浸没于液态有机物中，使液态有机物进入所述纳米孔道中，之后取出所述聚合物膜，得到所述水系分离膜。

11.权利要求1-9任一项所述水系分离膜或者权利要求10制备得到的水系分离膜在水系离子传输中的应用。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用为水系分离膜在水系电解液电池中的应用。

13.根据权利要求11或12所述的应用，其特征在于，所述水系分离膜用于作为水系电解液电池中的隔膜。

14.一种水系电解液电池，其特征在于，所述水系电解液电池含有权利要求1-9任一项所述水系分离膜或者权利要求10制备得到的水系分离膜。