【CN109758917A】一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910124362.4
(22)申请日 2019.02.19
(66)本国优先权数据
201811088403.0 2018.09.18 CN
(71)申请人 张伟
地址 256400 山东省淄博市桓台县橡树玫
瑰城8号楼1单元1203
(72)发明人 张伟　
(74)专利代理机构 济南瑞宸知识产权代理有限
公司 37268
代理人 徐健
(51)Int.Cl.
B01D 61/42(2006.01)
B01D 67/00(2006.01)
C02F 1/46(2006.01)
(54)发明名称
一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制
备方法
(57)摘要
本发明公开一种一二价阳离子选择性膜的
制备方法，属于离子选择电渗析及复合膜技术领
域，通过在阳离子交换膜的单面或双面涂敷阴离
子聚合物(及其盐类)与普通聚合物的混合物，特
别是阳离子聚合物混合物涂层的方法，在阳离子
交换膜表面形成一层亲和力大并且致密牢固的
阳离子选择层，从而实现选择性的分离一二价阳
离子的阳离子交换膜，其中所述的阴离子聚合物
是芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相
应的盐类；所述的普通聚合物是芳香族聚合物；
所述的阳离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的
阳离子聚合物及其相应的盐类；此类阳离子选择
性膜具有选择性高，寿命长，
性能稳定的特点。

权利要求书2页 说明书5页CN 109758917 A 2019.05.17
C N 109758917
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109758917 A
1.一种一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物，其中所述的阴离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相应的盐类；所述的普通聚合物是芳香族聚合物；所述的阳离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的阳离子聚合物及其相应的盐类。

2.根据权利要求1所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，所述的芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相应的盐类是聚乙烯亚胺及其季胺盐类、聚合吡啶类及其季胺盐类、聚酰亚胺及其季胺盐类、聚合咪唑及其季胺盐类、聚合砒咯及其季胺盐类、聚苯乙烯类的甲基三甲胺盐、聚醚砜类的甲基化三甲胺盐，聚砜类的甲基三甲胺盐及聚醚酮类甲基三甲胺盐中的一种；所述的芳香族聚合物是聚苯乙烯、聚醚、聚砜及聚氯乙烯中的一种；所述的芳香族或者是脂肪族的阳离子聚合物及其相应的盐类是磺化聚苯乙烯、磺化聚醚、磺化聚砜及磺化聚醚醚酮中的一种。

3.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，所述的阳离子聚合物是与阳离子交换膜材料相同的阳离子聚合物。

4.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上采用单面涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物。

5.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上采用双面混合涂敷，一面涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物，另一面涂敷阴离子聚合物；或是双面都涂覆阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物。

6.根据权利要求1所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，阳离子交换膜的制备步骤为：
在容器内先加入1.5～1.8升浓硫酸，搅拌，然后向浓硫酸内滴加150g～200g聚醚醚酮，注意防止结团；反应进行1～2小时，直到聚合物全部溶解；反应温度升到70～80度，继续进行反应3～4小时，反应停止；全部聚合物溶液沉降到大量水中，水洗至中性，洗尽硫酸，然后干燥，制得磺化聚醚醚酮聚合物；
将上述磺化聚醚醚酮聚合物溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中形成25％的溶液,然后过滤；将25～30克上述聚合物溶液在玻璃板表面刮膜，然后放入烘箱在60～80度下进行干燥1～2小时，从烘箱里取出，在室温下慢慢冷却，得到磺化聚醚醚酮阳离子交换膜。

7.根据权利要求6所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，
1)将25～30克聚醚酰亚胺与25～30克聚醚砜溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中得到25％的溶液，充分搅拌，形成均匀的混合溶液；
2)将步骤1)中的所得的溶液利用刮刀，在所述磺化聚醚醚酮阳离子交换膜表面刮涂20～30微米厚度的溶液层，然后放入烘箱中，在60～80度下面干燥，时间0.5～2小时后，温度升到110～120度，进行干燥1～2小时，然后将膜取出，室温下冷却。

8.根据权利要求6所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，
1)将25～30克聚醚酰亚胺与25～30克溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中形成的磺化聚醚醚酮聚合物25％的溶液进行混合，形成均匀的混合溶液；
2。