新材料及其应用

本发明公开了一种氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜，所述交换膜将阳离子交换膜依次在碱溶液和酸溶液中浸泡，去离子水清洗，获得酸碱活化后的阳离子交换膜；将活化后的阳离子交换膜浸泡在吡咯溶液中，室温静置至吡咯溶液挥干后，再加入氧化剂水溶液，震荡，取出膜，获得聚吡咯修饰膜；将聚吡咯修饰膜浸入氯烷溶液中1～24h，取出膜，用去离子水清洗，即得氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜。本发明氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜用于阳离子的单价选择性分离，经过季铵化聚吡咯改性后Na+相对Mg2+选择性透过值较未改性的商业膜从0.94增加到4.24。

氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜同时含有季铵盐基团和吡咯基团，具有良好的亲水性、离子交换能力和选择性透过性能，因此具有广泛的应用前景。以下是一些具体的应用方向：

分离膜：氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可用于脱盐、浓缩和分离不同电荷离子的领域，例如制药工业、化学工程和环境保护等。

电池隔膜：氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可用于各种电池，如锂离子电池、钠离子电池和锌空气电池等。这些电池膜可以提高电池的性能和寿命。

生物传感器：氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可以用作生物传感器的敏感层，对生物分子的特定识别和检测具有重要意义。

环保技术：氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜可用于废水处理和空气净化等环保领域，通过分离和吸附污染物来实现环境治理。

总的来说，氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜具有良好的性能和广泛的应用前景，在众多领域具有潜在的应用价值。

与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在：本发明氯烷季铵化聚吡咯改性阳离子交换膜用于阳离子的单价选择性分离，经过季铵化聚吡咯改性后Na+相对Mg2+选择性透过值较未改性的商业膜从0.94增加到4.24。经过本发明改性后的阳离子交换膜，Na+/Mg2+的选择性系数(通量比)相较于改性前最高可以提高4倍，这个选择性系数是市面上出售的日本的两个产品(旭硝子的CSV和Astom的CSO)的选择性系数的1.5倍。