[发明专利]一种带有阴离子基团碳纳米管改性双极膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种带有阴离子基团的碳纳米管改性双极膜的制备方法。该方法首先将羧甲基纤维素钠或海藻酸钠，配制成CMC水溶液或SA水溶液，加入带阴离子基团的碳纳米管，搅拌、减压脱泡得到粘稠膜液；将粘稠膜液流延于平整的培养皿中，制成阳离子交换膜。然后将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%的戊二醛溶液，减压脱泡，即得到CS阴膜液；最后将CS阴膜液制膜并固定在所制备的阳膜层上，在室温下风干得双极膜。本发明涉及的利用带阴离子基团的碳纳米管改性阳膜层，使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

一种带阴离子基团碳纳米管改性双极膜的制备方法，包括阳离子交换膜层、阴离子交换膜层及两膜层之间的中间界面层，其特征在于：1）含阴离子基团碳纳米管改性阳离子交换膜层的制备称取羧甲基纤维素钠或海藻酸钠，配制成质量分数为1～10％ 的CMC水溶液或SA水溶液；另取聚乙烯醇，溶解后加入到上述制备的CMC水溶液或SA水溶液中得PVA‑SA水溶液或PVA‑CMC水溶液；称取带阴离子基团的碳纳米管，加入乙醇中，用超声波振荡，使其分散均匀，加入到上述制备的PVA‑SA水溶液或PVA‑CMC水溶液中, 搅拌、减压脱泡得到粘稠膜液；将粘稠膜液流延于平整的培养皿中，在室温下风干成膜，先用质量分数为1～10％ 的FeCl3溶液浸泡交联10～30 min，后用蒸馏水冲洗干净，自然风干，即得PVA‑CMC‑CNTs阳离子交换膜或SA‑CMC‑CNTs阳离子交换膜；2）壳聚糖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%的戊二醛溶液，减压脱泡，即得到CS阴膜液；3）双极膜的制备采用流延、叠合、粘合或热压的方法将CS阴膜液制膜并固定在所制备的阳膜层上，在室温下风干，即得PVA‑CMC‑CNTs/CS双极膜或SA‑CMC‑CNTs /CS双极膜。