[发明专利]一种利用浸泡法制备碳纳米粉改性双极膜的方法

摘要

本发明涉及一种采用碳纳米粉改性双极膜的制备方法，主要是利用浸泡法使掺杂碳纳米粉的基体膜材料携带磺酸基和氨基来制备双极膜，制备时：1）将装有一定量一定浓度的N,N‑二甲基乙酰胺溶液的烧杯置于超声振荡器中，边振荡边加入质量分数为膜总质量0.10%~0.20%碳纳米粉，然后再投加膜总质量60%~75%的聚偏氟乙烯配制成浆液。接着加入甲基丙烯酸缩水甘油酯用量3%~7%的二乙烯苯和占膜总质量1%~4%的过氧化苯甲酰，搅拌均匀后，将配成的膜液在平整光滑表面皿上流延成膜；2）将上述制备好的基体膜材料夹在分别装有质量分数为95%~98%的浓硫酸和30%~40%的三甲胺溶液槽的中间，使基体膜材料的两边分别携带磺酸基和氨基。本发明制备得到的双极膜具有水解离效率高，膜阻抗小，槽电压低，两膜层相容性好等优点。

主权项

采用碳纳米粉改性双极膜的制备方法，该方法是在双极膜的膜层中掺杂碳纳米粉，然后利用浸泡法制备双极膜，其特征在于制备时：1）基体膜材料的制备称取一定量的N,N‑二甲基乙酰胺，溶于蒸馏水中，配制成质量分数为10%的N,N‑二甲基乙酰胺水溶液。置于超声振荡器中，边振荡边加入一定量的碳纳米粉，然后再投加一定量的聚偏氟乙烯配制成浆液。接着加入一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯，二乙烯苯和过氧化苯甲酰，搅拌均匀后，将配成的膜液在平整光滑玻璃板上流延成膜。将该膜置于100℃真空干燥器里干燥1h，接着在70℃水浴中加热2h，之后置于温度为50℃烘箱中加热2 h后取出，将膜浸渍在去离子水中24 h，取出后自然风干。2）双极膜的制备将制备好的基体膜材料固定在两个槽中间，其中一个槽内装浓硫酸，另外一个槽装三甲胺溶液，用量须使整个基体膜材料浸没，浸泡一段时间之后，将两个槽里面的溶液倒掉，用去离子水清洗基体膜材料，然后在装浓硫酸的槽里面装浓度为1mol/L的NaOH，装三甲胺的槽里面装浓度为1mol/L的HCl来进行中和。中和时间12 h，后用蒸馏水冲洗，即可得到碳纳米粉改性的双极膜。