新材料及其应用

一种低含水率的交联型阴离子交换膜的制备方法，包括：(1)将溴甲基化聚苯醚作为基膜材料，向溴甲基化聚苯醚固体中加入溶剂1?甲基?2?吡咯烷酮，机械搅拌至完全溶解，再向完全溶解的溶液中加入季胺化试剂1?乙烯基咪唑，机械搅拌至充分反应；(2)向步骤(1)得到的溶液中加入交联试剂1,6?己二硫醇以及光引发剂，搅拌至形成均匀溶液；(3)将步骤(2)获得的均匀溶液倒在玻璃板上，使用刮刀在玻璃板上刮成膜状后，放置在紫外灯下照射，进行紫外交联，交联完毕后将玻璃板加热至溶剂完全挥发，从而得到交联型阴离子交换膜。本发明可以在阴离子交换膜具有高离子交换容量的同时，有效降低膜的含水率，从而提高膜的抗溶胀性能和机械强度。

成果亮点

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种交联型阴离子交换膜的制备方法，以保证阴离子交换膜具有高离子交换容量的同时，有效降低膜的含水率，从而提高膜的抗溶胀性能和机械强度。 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 一种交联型离子交换膜的制备方法，包括： (1)将溴甲基化聚苯醚(BPPO)作为基膜材料，向溴甲基化聚苯醚固体中加入溶剂1-甲基-2-吡咯烷酮，机械搅拌至完全溶解，再向完全溶解的溶液中加入季胺化试剂1-乙烯基咪唑，机械搅拌至充分反应；其中BPPO固体、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙烯基咪唑的用量比为1-5g：1-15mL：0.1-1mL；

交联型阴离子交换膜是一种重要的分离膜材料，广泛应用于水处理、工业分离、电池隔膜等领域。这种膜具有优异的化学稳定性、机械强度和耐污染性，是目前最为稳定的离子交换膜之一。

在水资源利用方面，交联型阴离子交换膜可以用于海水淡化、工业废水处理、城市供水等领域，实现对水中的阴离子污染物的高效去除，提高水的品质和利用率。

在化学工业中，交联型阴离子交换膜可以用于有机酸、氨基酸、抗生素等有机分子的分离纯化，提高产品的纯度和收率。

在电池领域，交联型阴离子交换膜可以用作锂离子电池和钠离子电池的隔膜，高效隔离正负极，提高电池的能量密度和安全性。

总之，交联型阴离子交换膜在分离、纯化、电池等领域都具有广泛的应用前景，是一种重要的膜材料。随着技术的不断进步，这种膜的性能将不断提升，有望在更多领域得到广泛应用。

本发明中，通过1-乙烯基咪唑和1,6-己二硫醇进行紫外交联，制备拥有三维网状结构的阴离子交换膜，在保证阴离子交换膜有着较高的离子交换容量和电导率的同时，有效降低了膜的含水率，保障阴离子交换膜的抗溶胀性和运用过程中的机械强度。同时该类型阴离子交换膜的制备对于今后工业化有很大的指导意义，其制备过程简单，为解决离子交换容量和膜的溶胀度间存在的“Tradeoff”关系提供了较好的解决方案，具有工业化的潜能。