專利名稱：改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙極膜的制備方法，具體說是利用靜電紡絲法，構(gòu)建氨基金屬酞菁改性的納米纖維紡絲材料聚四乙烯基吡啶為中間層的雙極膜制備方法。
背景技術(shù)：
雙極膜(Bipolar Membrane, BPM)通常是由陰離子交換膜層(AM，簡稱陰膜層)和陽離子交換膜層(CM，簡稱陽膜層)復(fù)合而成，通常將構(gòu)成雙極膜的陰、陽兩膜層相對的內(nèi)側(cè)及其鄰近區(qū)域稱作中間界面層(簡稱中間層)。中間層可以是一種微空間，也可以是實體層。將雙極膜置于電槽陰、陽兩極之間時，在直流電場的作用下，雙極膜中間界面層中的水將發(fā)生解離，生成氫離子和氫氧根離子，氫離子透過陽離子交換膜層進(jìn)入陰極室，氫氧根離子透過陰離子交換膜層進(jìn)入陽極室。雙極膜由于具有許多優(yōu)良的性能，已在食品工業(yè)、化工行業(yè)、生命科學(xué)以及污染控制、資源回收、有機(jī)酸的分離與制備等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雙極膜中間界面層水解離效率直接影響雙極膜的電阻壓降(即膜77 降)和槽電壓的大小，對雙極膜陰、陽兩膜層進(jìn)行改性或在兩膜層間添加一催化媒介層，以促進(jìn)中間界面層水解離，從而降低雙極膜的77 降和槽電壓，降低能耗，減少電槽電化學(xué)副反應(yīng)的發(fā)生已成為當(dāng)前雙極膜研究的熱點。酞菁，又稱四苯并氮雜卟啉，是由四個異吲哚單元組成的平面共軛大環(huán)體系。自 Braim和Tchemiac于1907年發(fā)現(xiàn)以來，酞菁及其衍生物因其特殊的結(jié)構(gòu)和具有耐酸、耐堿、 耐熱、耐光、耐有機(jī)溶劑以及優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、催化等性能，而日益受到普遍的重視， 已在光催化、有機(jī)半導(dǎo)體、傳感器、光電材料、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，被喻為二十一世紀(jì)的新材料。通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維材料是近十幾年來世界材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最重要的學(xué)術(shù)與技術(shù)活動之一。靜電紡絲以其制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、工藝可控、所紡納米纖維具有較高的比表面積和孔隙率等優(yōu)點，已成為有效制備納米纖維材料的主要途徑之一。本發(fā)明在雙極膜中間界面層利用靜電紡絲法添加氨基金屬酞菁，以提高雙極膜內(nèi)側(cè)比表面積，增強兩膜層相容性和與水分子間的相互作用，此外，氨基金屬酞菁在中間界面層形成高荷電區(qū)，促進(jìn)中間界面層水解離，提高水解離效率，降低膜77 降和槽電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在陽離子交換膜、陰離子交換膜之間，利用靜電紡絲法，構(gòu)建氨基金屬酞菁改性的納米纖維紡絲材料聚四乙烯基吡啶為中間層的雙極膜制備方法，制備的雙極膜具有低的膜阻抗和高的兩膜層相容性。本發(fā)明的目的是通過如下方案實現(xiàn)的 1、陽離子交換膜的制備
準(zhǔn)確稱取一定量的羧甲基纖維素鈉(CMC)或海藻酸鈉(SA)，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 10%的水溶液；另取一定量的聚乙烯醇(PVA)用蒸餾水加熱攪拌溶解后，加入到上一步驟制備的水溶液中，攪拌、減壓脫泡、流延風(fēng)干成膜；風(fēng)干成膜后，用FeCl3溶液浸泡交聯(lián)，蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成溶劑，加入聚四乙烯基吡啶(P4VP)和用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶的MPc (NH2) x，并用超聲波振蕩約5 30 min,制備P4VP_MPc (NH2) x 混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15 25kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP- MPc (NH2) X混合溶液紡絲于陽離子交換膜表面，而后用過量的二溴丙烷或己烷浸泡15min，使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成P4VP-MPC (NH2)x表面改性的中間界面層。所述的P4VP -MPc(NH2)x混合溶液中，P4VP溶質(zhì)質(zhì)量占6 10%，氨基金屬酞菁溶質(zhì)質(zhì)量占2 5%。所述的氨基金屬酞菁[MPc(NH2)x]，其中心金屬M的離子可以是銅離子、鐵離子、 鈷離子、錫離子、鈦離子、鋅離子、鋁離子、鎳離子、鈣離子或鎂離子；
所述的氨基金屬酞菁[MPc(NH2)x]中X為其所帶氨基數(shù)量，可以是2或4。3、陰離子交換膜陰膜液的制備
稱取殼聚糖(CS)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 10%的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成1 10%殼聚糖乙酸水溶液，邊攪拌邊緩慢滴加體積分?jǐn)?shù)為2. 5%的1 5mL的戊二醛溶液，減壓脫泡， 即可得到粘稠的CS陰膜液。4、雙極膜的制備
采用流延、疊合、粘合或熱壓的方法將CS陰膜液固定在膜表面紡有纖維絲的陽離子交換膜上，在室溫下風(fēng)干，即得雙極膜。本發(fā)明的優(yōu)點在于
本發(fā)明涉及的利用靜電紡絲法在雙極膜中間界面層引入的納米纖維紡絲材料 P4VP-MPc (NH2) x中間層，制備得到的雙極膜具有水解離效率高，膜阻抗小，槽電壓低，兩膜層相容性好等特點。


圖1是本發(fā)明實施例1所制備的PVA-CMC/P4VP-FeTAPc/CS雙極膜結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實施例1所制備的P4VP-FeTAPc/PVA-CMC表面改性的陽膜表面電鏡圖。圖3是本發(fā)明實施例1所制備的PVA-CMC/P4VP -FeTAPc/CS雙極膜截面電鏡圖。圖4是PVA-CMC/P4VP-FeTAPc/CS雙極膜的槽電壓隨電流密度的變化曲線。
具體實施例方式圖1中，1是雙極膜的PVA-CMC陽離子交換膜；2是雙極膜的P4VP -FeTAPc中間界面層；3是雙極膜的CS陽離子交換膜。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實施例1
制備運用靜電紡絲法在中間界面層引入四氨基鐵酞菁(FeTAPc)改性的PVA-CMC/
4P4VP-FeTAPc/CS雙極膜的具體步驟如下 1、陽離子交換膜的制備
準(zhǔn)確稱取100克CMC，溶于蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CMC水溶液1000mL。另取PVA，用蒸餾水加熱攪拌溶解，加入到上述制備的CMC水溶液中，攪拌均勻，減壓脫泡，得到粘稠膜液，步驟中PVA與CMC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1:1。將粘稠膜液流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干成膜。先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的狗(13溶液浸泡交聯(lián)10 min，后用蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得PVA-CMC陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成IOOmL溶劑，加入8克的P4VP和4克的 FeTAPc,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶，并用超聲波振蕩約5 min，制備P4VP- i^eTAPc混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP- i^eTAPc混合溶液紡絲于PVA-CMC陽離子交換膜表面，紡絲用二溴丙烷或己烷交聯(lián)使其發(fā)生季胺化反應(yīng)， 制成表面改性的陽膜P4VP- FeTAPc0圖2是以環(huán)境掃描電鏡觀測得P4VP-CMC膜上紡有P4VP- FeTAPc纖維絲的表面形貌圖。從圖2中可見，紡絲直徑在納米數(shù)量級，粗細(xì)均勻。3、陰離子交換膜陰膜液的制備
稱取100克的CS，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%殼聚糖乙酸水溶液500mL，邊攪拌邊緩慢滴加3mL戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到粘稠CS陰膜液。4、雙極膜的制備
將CS陰膜液流延于表面紡有納米纖維的陽膜層上，在室溫下風(fēng)干，即得PVA-CMC/ P4VP-FeTAPc/CS雙極膜，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖3是以環(huán)境掃描電鏡觀測得PVA-CMC/P4VP-FeTAPc/CS雙極膜截面形貌圖。上層為P4VP-CMC陽膜層，膜厚約為125. 4 μ m，P4VP-FeTAPc纖維位于中間界面層，下層為CS 陰膜層，膜厚約為114.5μπι。陽膜層、中間界面層與陰膜層結(jié)合緊密，膜層間無細(xì)小氣泡和孔隙發(fā)現(xiàn)，膜中間界面層厚度在納米數(shù)量級。將本實施例制備的PVA-CMC/P4VP-FeTAPc/CS雙極膜作為陰極室與陽極室之間的隔膜，在陰、陽兩極室中分別注入lmol/L Na2SO4溶液250mL，以鉛為陰、陽兩極(電極表觀面積為2 cm2)，測定陰、陽兩極間槽電壓隨電流密度的變化關(guān)系。在相同條件下，測定陰、陽兩極室無隔膜情況下槽電壓與電流密度關(guān)系曲線。在相同的電流密度下，測得的有無隔膜情況下陰、陽兩極間槽電壓的差值即為雙極膜的漢降。圖4是PVA-CMC/ P4VP-FeTAPc /CS雙極膜的槽電壓隨電流密度的變化曲線。由圖4中可見，經(jīng)靜電紡絲在中間層添加氨基酞菁改性后，在相同的電流密度下，槽電壓明顯下降。當(dāng)電流密度為60 mA/cm2時，槽電壓從8.9V下降到5.5V，下降了 3.4V。這是由于在中間層引入含有四氨基鐵酞菁的陰離子交換纖維后，提高了膜內(nèi)側(cè)比表面積和與水分子間相互作用，減弱了水的鍵合力。同時，四氨基鐵酞菁在雙極膜中間層形成高荷電區(qū)，促進(jìn)了中間界面層水的解離，降低了雙極膜的77 降和槽電壓。槽電壓的下降有利于減少電槽電化學(xué)副反應(yīng)的發(fā)生，降低能耗。實施例2應(yīng)用靜電紡絲法在中間層引入四氨基酞菁鈷(CoTAPc)的改性PVA -SA/CS雙極膜的具體制備步驟如下 1、陽膜層的制備
準(zhǔn)確稱取5克的SA，溶于蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的SA水溶液100mL。另取8 克的PVA，用蒸餾水加熱攪拌溶解，加入到上述制備的SA水溶液中，攪拌均勻，減壓脫泡， 得到粘稠膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干成膜。先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的狗(13 溶液浸泡交聯(lián)10 min，后用蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得PVA-SA陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成IOOmL溶劑，加入10克的P4VP和3克的 CoTAPc,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶，并用超聲波振蕩約10 min,制備P4VP- CoTAPc混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP- CoTAPc混合溶液紡絲于PVA-SA陽離子交換膜表面，紡絲用二溴丙烷或己烷交聯(lián)使其發(fā)生季胺化反應(yīng)， 制成P4VP- CoTAPc表面改性的PVA-SA陽膜。3、殼聚糖陰膜層的制備
稱10克的CS，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%殼聚糖乙酸水溶液IOOmL,邊攪拌邊緩慢滴加3 mL戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到CS粘稠陰膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干，即得CS陰離子交換膜。4、PVA-SA/P4VP- CoTAPc /CS 雙極膜的制備
將CS陰膜液流延于表面紡有PVA-CoTAPc納米纖維的陽膜層上，在室溫下風(fēng)干，即得 PVA-SA/P4VP- CoTAPc /CS 雙極膜。實施例3
應(yīng)用靜電紡絲法在中間層引入四氨基酞菁鋅(ZnTAPc)的改性PVA -SA/CS雙極膜的具體制備步驟如下 1、陽膜層的制備
準(zhǔn)確稱取5克的SA，溶于蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的SA水溶液lOOmL。另取8 克的PVA，用蒸餾水加熱攪拌溶解，加入到上述制備的SA水溶液中，攪拌均勻，減壓脫泡， 得到粘稠膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干成膜。先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的狗(13 溶液浸泡交聯(lián)10 min，后用蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得PVA-SA陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成IOOmL溶劑，加入7克的P4VP和5克的 ZnTAPc,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶，并用超聲波振蕩約20min，制備P4VP- ZnTAPc混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP- SiTAPc混合溶液紡絲于PVA-SA陽離子交換膜表面，紡絲用二溴丙烷或己烷交聯(lián)使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成P4VP- ZnTAPc表面改性的PVA-SA陽膜。3、殼聚糖陰膜層的制備
稱10克的CS，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%殼聚糖乙酸水溶液IOOmL,邊攪拌邊緩慢滴加3 mL戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到CS粘稠陰膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干，即得CS陰離子交換膜。4,PVA-SA/P4VP-ZnTAPc / CS 雙極膜的制備將制備的膜表面紡有P4VP-ZnTAPc纖維絲的PVA- SA陽膜與CS陰膜在200° C下熱壓 8h (纖維絲置于兩膜中間)，即得PVA-SA/P4VP-ZnTAPc / CS雙極膜。實施例4
應(yīng)用靜電紡絲法在中間層引入二氨基酞菁鈷(CoPC(NH2)2)改性的PVA -SA/CS雙極膜的具體制備步驟如下 1、陽膜層的制備
準(zhǔn)確稱取5克的SA，溶于蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的SA水溶液lOOmL。另取8 克的PVA，用蒸餾水加熱攪拌溶解，加入到上述制備的SA水溶液中，攪拌均勻，減壓脫泡， 得到粘稠膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干成膜。先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的狗(13 溶液浸泡交聯(lián)10 min，后用蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得PVA-SA陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成IOOmL溶劑，加入9克的P4VP和4克的CoPc (NH2)2，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶，并用超聲波振蕩約18min，制備P4VP-CoPc(NH2)2混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP-CoPc (NH2) 2混合溶液紡絲于PVA-SA陽離子交換膜表面，紡絲用二溴丙烷或己烷交聯(lián)使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成P4VP- CoPc (NH2) 2表面改性的PVA-SA陽膜。3、殼聚糖陰膜層的制備
稱10克的CS，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%殼聚糖乙酸水溶液IOOmL,邊攪拌邊緩慢滴加3 mL戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到CS粘稠陰膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干，即得CS陰離子交換膜。
4、PVA-SA/ P4VP- CoPc (NH2) 2/CS 雙極膜的制備
將制備的膜表面紡有P4VP-CoPc (NH2)2纖維絲的PVA- SA陽膜與CS陰膜在200° C下熱壓8h (纖維絲置于兩膜中間)，即得PVA-SA/ P4VP- CoPc (NH2) 2/CS雙極膜。實施例5
應(yīng)用靜電紡絲法在中間層引入四氨基酞菁鋁(AlTAPc)的改性PVA-SA/CS雙極膜的具體制備步驟如下 1、陽膜層的制備
準(zhǔn)確稱取5克的SA，溶于蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的SA水溶液lOOmL。另取8 克的PVA，用蒸餾水加熱攪拌溶解，加入到上述制備的SA水溶液中，攪拌均勻，減壓脫泡， 得到粘稠膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干成膜。先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的狗(13 溶液浸泡交聯(lián)10 min，后用蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得PVA-SA陽離子交換膜。2、中間界面層的制備
用酒精和去離子水按體積比為23 2配制成IOOmL溶劑，加入6克的P4VP和3克的 AlTAPc,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%濃氨水助溶，并用超聲波振蕩約16min，制備P4VP- AlTAPc混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP-A1TAPC混合溶液紡絲于PVA-SA陽離子交換膜表面，紡絲用二溴丙烷或己烷交聯(lián)使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成 P4VP- AlTAPc表面改性的PVA-SA陽膜。3、殼聚糖陰膜層的制備
稱10克的CS，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%殼聚糖乙酸水溶液lOOmL，邊攪拌邊緩慢滴加3 mL戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到CS粘稠陰膜液，流延于平整的培養(yǎng)皿中，在室溫下風(fēng)干，即得CS陰離子交換膜。
4、PVA-SA/ P4VP- AlTAPc/CS 雙極膜的制備
將制備的膜表面紡有PVA-CS-AlTAPc纖維絲的PVA- SA陽膜與CS陰膜在180° C下熱壓6h (纖維絲置于兩膜中間)，即得PVA-SA/ P4VP- AlTAPc/CS雙極膜。
權(quán)利要求
1.一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法，該方法是在陽離子交換膜、陰離子交換膜之間，利用靜電紡絲法，構(gòu)建氨基金屬酞菁改性的納米纖維紡絲材料聚四乙烯基吡啶為中間層的雙極膜，其特征在于1)陽離子交換膜的制備取海藻酸鈉或羧甲基纖維素，配制成水溶液；另取一定量的聚乙烯醇溶解后加入到水溶液中，攪拌、減壓脫泡、流延風(fēng)干成膜；風(fēng)干成膜后，用FeCl3溶液浸泡交聯(lián)，蒸餾水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即得陽離子交換膜；2)中間界面層的制備用酒精和去離子水配制成溶劑，加入P4VP和用濃氨水助溶的MPc (NH2) x，并用超聲波振蕩5 30 min，制備P4VP-MPc(NH2)x混合溶液；采用靜電紡絲法，在電壓為15 25kV，噴口距離為IOcm條件下，將P4VP- MPc (NH2)x混合溶液紡絲于陽離子交換膜表面，而后用過量的二溴丙烷或己烷浸泡15min，使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成P4VP-MPC (NH2) x表面改性的中間界面層；3)陰離子交換膜陰膜液的制備取殼聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 10%的乙酸水溶液攪拌溶解，配制成1 10%殼聚糖乙酸水溶液，邊攪拌邊緩慢滴加體積分?jǐn)?shù)為2. 5%的1 5mL的戊二醛溶液，減壓脫泡，即可得到粘稠的CS陰膜液；4)雙極膜的制備采用流延、疊合、粘合或熱壓的方法將CS陰膜液固定在膜表面紡有纖維絲的陽離子交換膜上，在室溫下風(fēng)干，即得雙極膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于所述的P4VP-CS-MPc (NH2)x混合溶液中，P4VP溶質(zhì)質(zhì)量占6 10%，氨基金屬酞菁溶質(zhì)質(zhì)量占2 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于所述的氨基金屬酞菁[MPc (NH2)x],其中心金屬M的離子可以是銅離子、鐵離子、 鈷離子、錫離子、鈦離子、鋅離子、鋁離子、鎳離子、鈣離子或鎂離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于所述的氨基金屬酞菁[MPc(NH2)x]中X可以是2或4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于所述的靜電紡絲法，其條件為電壓15 25kV，噴口距離10cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于用酒精和去離子水配制成溶劑時，酒精和去離子水體積比為23 :2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚四乙烯基吡啶為中間界面層的雙極膜制備方法， 其特征在于加入氨基金屬酞菁前，氨基金屬酞菁用質(zhì)量濃度為25%的濃氨水先行助溶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用靜電紡絲法，構(gòu)建氨基金屬酞菁改性的納米纖維紡絲材料聚四乙烯基吡啶為中間層的雙極膜制備方法。在中間界面層的制備中，用酒精和去離子水按體積比為232配制成溶劑，加入P4VP和MPc(NH2)X，制備P4VP-MPc(NH2)X混合溶液。采用靜電紡絲法，在電壓為15~25kV，噴口距離為10cm條件下，將P4VP-MPc(NH2)X混合溶液紡絲于陽離子交換膜表面，而后用過量的二溴丙烷或己烷浸泡，使其發(fā)生季胺化反應(yīng)，制成P4VP-MPc(NH2)X中間界面層。本發(fā)明制備得到的雙極膜具有水解離效率高，膜阻抗小，槽電壓低，兩膜層相容性好等特點。
文檔編號C25B13/00GK102336917SQ201110269458
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者周挺進(jìn), 鄭曦, 陳日耀, 陳曉, 陳震 申請人:福建師范大學(xué)