[发明专利]可甄别水溶液中不同离子的核孔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种核孔膜，是具有纳米孔的高分子薄膜，该核孔膜在水溶液中选择性透过不同阳离子，但不能透过阴离子，其特征在于，所述核孔膜的纳米孔的孔径为0.2～2nm，选择性透过一价阳离子，Na⁺、K⁺的通量是Li⁺通量的1％～10％，而第二主族元素的通量是Li⁺通量的1％以下，过渡族金属及更高价态的离子的通量在Li⁺的0.01％以下。

2.一种核孔膜，是具有纳米孔的高分子薄膜，该核孔膜在水溶液中选择性透过不同阳离子，但不能透过阴离子，其特征在于，所述核孔膜的纳米孔的孔径为2～10nm，能透过一价阳离子，Mg²⁺、Ca²⁺的通量是一价阳离子通量的1％以下，Cu²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Fe²⁺和更高价阳离子的通量是一价阳离子通量的0.1％以下。

3.一种制备核孔膜的方法，所述核孔膜是具有纳米孔的高分子薄膜，其孔道直径在亚纳米到数纳米之间，所述方法包括以下步骤：

1)采用重粒子辐照高分子薄膜，在所述高分子薄膜上形成辐照损伤区；

2)对重粒子辐照后的高分子薄膜进行紫外线辐照；

3)在具有一价阳离子的盐的水溶液中，对步骤2)处理后的高分子薄膜两侧加电压制备纳米孔。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述重粒子是指由加速器产生的重离子或反应堆产生的裂变碎片，辐照的粒子剂量为每平方厘米1到10¹⁴个。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高分子薄膜是PET膜、PC膜或PI膜，厚度在1微米～1毫米。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)将步骤2)处理后的高分子薄膜置于具有一价阳离子的盐的水溶液中，将所述水溶液分隔为两部分，并对薄膜两侧的水溶液加载电压，使得所述一价阳离子在电压的驱动下透过薄膜上的粒子径迹损伤区，产生孔径在亚纳米到数纳米之间的纳米孔。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)在薄膜两侧施加的电压为单向电压或双向扫描电压，电压大小为1～100V。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)加电压冲刷时水溶液的温度为室温到100℃。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述一价阳离子为碱金属离子和/或铵根离子。