[发明专利]一种基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）氨基修饰的金属有机骨架材料的制备：将三价金属盐和2-氨基对苯二甲酸溶于有机溶剂B中，高温反应一段时间，洗涤数遍后烘干即可；

（2）铸膜液的制备：将一定比例的磺化聚醚砜和氨基修饰的金属有机骨架材料溶于有机溶剂C中，一定温度下搅拌一段时间后，静置脱泡即可得到铸膜液；

（3）双极膜的制备：将一定面积的商品阴离子交换膜固定在洁净的玻璃板表面，在阴离子交换膜表面均匀涂覆一层粘合剂，自然静置一段时间后，将制备的铸膜液涂覆在粘合剂表面，自然静置一段时间后，烘干，冷却至室温，剥离后即可得到双极膜；

粘合剂为聚乙烯亚胺、聚乙二醇和戊二醛中的一种或者多种。

2.根据权利要求1所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述三价金属盐包括六水合三氯化铁、六水合三氯化铝和九水合硝酸铬。

3.根据权利要求2所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，以摩尔比计，六水合三氯化铁：2-氨基对苯二甲酸：有机溶剂B = 0.5~1.5：0.5~1.5：50~200；反应温度为180~250℃，反应时间为 8~24 h，洗涤采用N, N-二甲基乙酰胺、丙酮、甲醇中的一种或者多种洗涤，烘干温度为60~120℃，烘干时间为12~24 h。

4.根据权利要求3所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，铸膜液的制备温度为50~80℃，反应时间为4~8 h，静置时间为24~72h。

5.根据权利要求4所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，粘合剂的自然静置时间为0.5~1 h，铸膜液的自然静置的时间为1~3h，烘干温度为60~120℃，烘干时间为24-72 h。

6.根据权利要求5所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，对于面积为20 cm²的商品阴离子交换膜的，粘合剂的用量为5-10ml，粘合剂的含量为10~30wt.%。

7.根据权利要求6所述的基于前修饰金属有机骨架材料的双极膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的磺化聚醚砜的磺化度为20~30%，所述步骤（1）中制备的金属有机骨架材料的粒径为100~500 nm，所述步骤（3）中制备的双极膜中阳离子交换膜中的离子交换容量为1.5~1.8 mmol/g。

8.一种权利要求1-7任一项所述方法制备的双极膜。

9.权利要求8所述的双极膜在双极膜电渗析制酸中的应用。