[发明专利]改性聚四乙烯基吡啶为中间界面层的双极膜制备方法

摘要

本发明涉及一种利用静电纺丝法，构建氨基金属酞菁改性的纳米纤维纺丝材料聚四乙烯基吡啶为中间层的双极膜制备方法。在中间界面层的制备中，用酒精和去离子水按体积比为23：2配制成溶剂，加入P4VP和MPc(NH2)X，制备P4VP-MPc(NH2)X混合溶液。采用静电纺丝法，在电压为15~25kV，喷口距离为10cm条件下，将P4VP-MPc(NH2)X混合溶液纺丝于阳离子交换膜表面，而后用过量的二溴丙烷或己烷浸泡，使其发生季胺化反应，制成P4VP-MPc(NH2)X中间界面层。本发明制备得到的双极膜具有水解离效率高，膜阻抗小，槽电压低，两膜层相容性好等特点。

主权项

一种改性聚四乙烯基吡啶为中间界面层的双极膜制备方法，该方法是在阳离子交换膜、阴离子交换膜之间，利用静电纺丝法，构建氨基金属酞菁改性的纳米纤维纺丝材料聚四乙烯基吡啶为中间层的双极膜，其特征在于：1）阳离子交换膜的制备取海藻酸钠或羧甲基纤维素，配制成水溶液；另取一定量的聚乙烯醇溶解后加入到水溶液中, 搅拌、减压脱泡、流延风干成膜；风干成膜后，用FeCl3溶液浸泡交联，蒸馏水冲洗干净，自然风干，即得阳离子交换膜； 2）中间界面层的制备用酒精和去离子水配制成溶剂，加入P4VP和用浓氨水助溶的MPc(NH2)X，并用超声波振荡5~30 min，制备P4VP‑MPc(NH2)X混合溶液；采用静电纺丝法，在电压为15~25kV，喷口距离为10cm条件下，将P4VP‑ MPc(NH2)X混合溶液纺丝于阳离子交换膜表面，而后用过量的二溴丙烷或己烷浸泡15min，使其发生季胺化反应，制成P4VP‑MPc(NH2)X表面改性的中间界面层； 3）阴离子交换膜阴膜液的制备取壳聚糖，用质量分数为1～10％的乙酸水溶液搅拌溶解，配制成1～10％壳聚糖乙酸水溶液，边搅拌边缓慢滴加体积分数为2.5%的 1～5mL的戊二醛溶液，减压脱泡，即可得到粘稠的CS阴膜液；4）双极膜的制备采用流延、叠合、粘合或热压的方法将CS阴膜液固定在膜表面纺有纤维丝的阳离子交换膜上，在室温下风干，即得双极膜。