新材料及其应用

本发明涉及一种坚固且耐有机溶剂的阳离子交换膜的制备方法，包括步骤：制膜；将刮制得到的膜立即浸入纯水中相转换15～45分钟，得到凝胶膜；采用纯水洗涤凝胶膜至洗液的pH达到5～8。本发明的有益效果是：由于凯夫拉尔纳米纤维之间存在着的氢键、分子间π?π键等，使得该材料显示出优异的稳定性和耐有机溶剂性能，因此本发明将凯夫拉尔纳米纤维应用于离子交换膜材料领域；本发明的制备工艺简便，操作易行，无毒环保；制备的阳离子交换膜具有互穿网络结构，具备耐有机溶剂性能且有高脱盐性能；本发明的制备工艺中加入聚乙烯亚胺(PEI)，有助于提高阳离子交换膜的机械强度，增强膜的稳定性以及使用寿命。

成果亮点

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种坚固且耐有机溶剂的阳离子交换膜的制备方法。 这种坚固且耐有机溶剂的阳离子交换膜的制备方法，包括以下步骤： 步骤1、制膜； 步骤1.1、室温下，按(0.3：1)～(5：1)的质量比将聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-顺丁烯二酸)钠盐和聚乙烯亚胺与去离子水混合设定时长，得到质量浓度为50％～100％的PSSMA水溶液；聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-顺丁烯二酸)钠盐又叫聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)，简写为PSSMA；聚乙烯亚胺简称PEI；

一种坚固且耐有机溶剂的阳离子交换膜的制备方法能够制备出在有机溶剂中表现出高交换容量和良好稳定性的阳离子交换膜，在电化学储能、生物催化、环保、食品和药品制备等领域具有广泛的应用前景。

例如在电化学储能领域，这种阳离子交换膜可以作为锂离子电池、钠离子电池等新型储能器件的隔膜，提升电池的能量密度、循环性能和安全性；在生物催化领域，这种阳离子交换膜可以作为酶电极、微生物电极等生物传感器的载体，加速生物催化反应的进程；在环保领域，这种阳离子交换膜可以作为重金属吸附剂、有机污染物降解剂等，实现废水和废气的治理和资源化利用；在食品和药品领域，这种阳离子交换膜可以作为食品和药品的分离纯化介质，提高产品的纯度和质量。

由于凯夫拉尔纳米纤维之间存在着的氢键、分子间π-π键等，使得该材料显示出优异的稳定性和耐有机溶剂性能，因此本发明将凯夫拉尔纳米纤维应用于离子交换膜材料领域；本发明的制备工艺简便，操作易行，无毒环保；制备的阳离子交换膜具有互穿网络结构，具备耐有机溶剂性能且有高脱盐性能。

本发明的制备工艺中加入聚乙烯亚胺(PEI)，有助于提高阳离子交换膜的机械强度，增强膜的稳定性以及使用寿命。