[发明专利]一种聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜、制备与应用

权利要求书

1.一种聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜，其特征在于，包括含羟基的聚乙烯醇，细菌纤维素膜及含季铵基团的水溶性聚合物。

2.如权利要求1所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜，其特征在于，所述细菌纤维素膜含有羟基，采用的菌株编号为DHU-ATCC-1，其以葡萄糖、酵母浸粉、胰蛋白胨为基体利用微生物进行培养而得到的。

3.如权利要求1所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜，其特征在于，所述含季铵基团的水溶性聚合物为聚二烯丙基二甲基氯化铵。

4.一种权利要求1-3任意一项所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将含羟基的聚乙烯醇溶于去离子水中，80-95℃进行搅拌至均一透明溶液A；将含有季铵基团的水溶性聚合物溶液缓慢加入溶液A中，搅拌，得到均一透明溶液B；将溶液B在塑料培养皿中等量浇注在细菌纤维素膜两侧，自然干燥成膜，得到聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式聚合物复合膜；

步骤2)：将步骤1)制得的聚合物复合膜从培养皿取出，经过物理和化学交联处理，再浸于KOH溶液中即可。

5.如权利要求4所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中含羟基的聚乙烯醇的分子量为LW:89000-98000，MW:146000-186000和HW:205000中的至少一种。

6.如权利要求4所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中物理交联的温度为110～150℃，交联时间为30～150min。

7.如权利要求4所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中化学交联的时间为30～150min，交联剂为戊二醛及2-吡咯甲醛。

8.如权利要求7所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述戊二醛与2-吡咯甲醛的体积比为0:1、1:1、1:3、1:5或1:7。

9.如权利要求4所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中KOH溶液的摩尔浓度为1～6mol/L。

10.一种权利要求1-3任意一项所述的聚乙烯醇-细菌纤维素三明治结构式碱性阴离子交换膜在电化学能源器件中的应用，其特征在于，所述的电化学能源器件为CO₂电化学还原电池、H₂/O₂燃料电池和金属-空气电池中的任意一种。