[发明专利]一种有机－无机杂化阴离子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，其特征在于将单位质量面积为60-200cm²/g、苄基溴代度为65-102％的苄基溴代聚苯醚与浓度为0.5-2摩尔/升的强碱溶液，按摩尔比以苄基含量计算的苄基溴代聚苯醚∶强碱＝1∶3.0-10.7，在40-65℃反应12-48小时，得到的固体产物用水洗涤至洗涤液呈中性，室温干燥后，溶解在溶剂中成0.035-0.093g/ml的初始溶液；按摩尔比以苄基含量计算的初始溶液∶叔胺＝1∶2.1-4.2向该初始溶液中加入叔胺，在20-60℃搅拌反应1-6h，再按体积比以乙醇∶初始溶液体积＝0.12-0.25加入乙醇；继续在20-60℃搅拌反应10-48h，得到季铵化产物溶液；按摩尔比以含有的苄基计算的季铵化产物溶液∶小分子烷氧基硅烷∶催化剂∶水＝1∶0.082-0.73∶0-0.23∶4.0-18.8向该季铵化产物溶液中加入小分子烷氧基硅烷、催化剂和水；在20-55℃进行溶胶-凝胶反应14-48h，得到荷正电溶胶；将所得溶胶在基体上涂膜；将膜片在室温环境下自然干燥至形成均匀稳定的凝胶层；凝胶层从室温升到40-70℃，再以5-10℃/小时的速度升温到120-130℃，保温2-8小时。

2.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述强碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。

3.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述溶剂包括氯苯和N，N-二甲基甲酰胺、氯仿和N，N-二甲基甲酰胺、或四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂，其中N，N-二甲基甲酰胺在混合溶剂中占的体积分数为27-55％。

4.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述叔胺为三甲胺、三乙胺或三丙胺。

5.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述小分子烷氧基硅烷的化学式为[R1]_4-qSi(R2)_q，其中R1为含1-3个碳的烷氧基，R2为含1-6个碳的烷基或芳基，q的值为0或1。

6.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述催化剂为盐酸、乙酸或氢溴酸。

7.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述基体包括无机基体玻璃板、铝箔或不锈钢板，或有机基体聚乙烯膜、聚四氟乙烯板或聚氯乙烯板。

8.如权利要求所述荷正电有机-无机杂化膜的制备方法，特征在于所述涂膜的方法为刮膜、流涎或涂覆。