[发明专利]基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用

权利要求书

1.基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，PGA复合膜作为离子筛分膜用于选择性传输一价阳离子，其中，所述PGA复合膜是基于界面超组装策略制备得到的聚脲/羧基化氧化石墨烯/氧化铝复合膜。

2.根据权利要求1所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，通过界面超组装方法，层层组装，将GO组装到富含纳米通道的AAO基底上，之后将PEI沉积到GO表面，经过界面聚合反应之后，在GO表面生长一层聚脲薄膜，最终得到PGA膜；

采用两室电导池，将PGA复合膜作为离子传输的隔膜，在两室电导池中放置不同价态的电解质溶液，以银氯化银作为测试电极，皮安计检测离子电流大小，根据电流大小判断复合膜的离子筛分性能。

3.根据权利要求2所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，所述PGA复合膜通过以下方法制备得到：

(1)配制1mg/ml的羧基化氧化石墨烯的分散液；

(2)采用真空抽滤方法，在界面超组装的辅助的作用下将GO生长在AAO基底上；

(3)将超组装制备得到的GO/AAO复合膜放在80℃的烘箱中，干燥2-3h；

(4)配置合成聚脲单体的水相氨基溶液以及油相异氰酸酯溶液；

(5)将80-100μL的PEI滴加到GO/AAO膜表面，之后将其放在60℃的烘箱中，待水分挥发至干；

(6)80-100μL的TDI溶液滴加到含有PEI聚合物链的GO/AAO表面，两相之间的氨基与异氰酸酯在60℃的烘箱中发生界面聚合反应，生成致密的聚脲薄膜，得到PGA复合膜。

4.根据权利要求3所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，步骤(1)具体方法为，称取3-4mg的羧基化氧化石墨烯，将其分散到3-4ml的去离子水中，超声分散3-5h，羧基化氧化石墨烯的纳米片层尺寸大小为3-5μm。

5.根据权利要求3所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，步骤(4)具体方法为：配置1.3-1.5w/v％的聚乙烯亚胺(PEI)水溶液，将PEI溶液溶解于去离子水中；之后配置2,4-二异氰酸甲苯酯(TDI)，称取TDI溶解于正己烷中，将配置好的两种溶液放在60℃的烘箱中。

6.根据权利要求2所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，两室电导池中分别加入不同的电解质溶液，之后连接AgCl/Ag电极，其中正极连接在PU-GO一侧，负极连接在AAO一侧，采用皮安计连接电极，检测电流的大小，根据电流的大小来计算离子选择性。

7.根据权利要求6所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，两室电导池中分别加入0.1M的KCl和MgCl₂电解质溶液。

8.根据权利要求7所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，根据电流大小计算离子选择性，其中离子选择性通过以下公式进行计算：

9.根据权利要求1所述的基于界面超组装策略得到的PGA复合膜在离子筛分的应用，其特征在于，PGA复合膜作为离子筛分膜优先选择性传输包括K⁺、Na⁺的一价阳离子。