CN117106216A - 一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双极膜技术领域，具体为一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜及其制备方法，制备方法包括步骤：在基底上刮涂季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，烘干后得到阴离子交换膜层；将阴离子交换膜层依次循环浸泡在海藻酸钠溶液、第一金属离子混合溶液中进行水凝胶交联，得到水凝胶阴离子交换膜；将水凝胶阴离子交换膜依次浸泡在第二金属离子混合溶液和碱性溶液中，然后在得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。本发明制备的双极膜两侧阴阳离子交换膜层经水凝胶交联结合紧密，具有水解离效率高、能耗低、稳定性好等优势。
Description
技术领域
本发明涉及双极膜技术领域，特别涉及一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜及其制备方法。
背景技术
双极膜是一种由阴离子交换膜层、阳离子交换膜层以及中间界面层组成的新型复合离子交换膜，当在双极膜的两侧施加反向偏压时，在外部电场的作用下，由于阳离子和阴离子都无法通过双极膜的阴离子交换膜层和阳离子交换膜层，内部电流不能通过本体溶液中的离子负载电流，位于中间界面层的水分子会发生水解离反应，生成氢离子和氢氧根离子以负载电流，并在电场作用下，氢离子和氢氧根离子移动到双极膜两侧的极室，将电极室进料液中的盐溶液转化为相应的酸和碱。由于双极膜产酸产碱过程不涉及有害气体的生成，目前已在能源转换与存储、清洁生产以及废水资源处理等领域广泛应用，如双极膜电解水产氢、双极膜液流电池以及将双极膜废水处理与资源化等。
在水解离过程中，双极膜中的中间催化层至关重要，水的接力速率主要取决于催化剂的效率。许多催化剂，如羧酸盐、硅烷、PEDOT、BiOCl、Fe-MIL-101-NH2、PEI、溶菌酶、氧化石墨烯、MOF、TiOH、ZrOH、RCOONa、金属氧化物，经研究证明能在一定程度上提高水的解离速率，降低过电位。但这些催化剂基双极膜的低效率、低水扩散速率、低离子迁移速率和不稳定性限制了它们的应用。此外，双极膜在实际应用过程中，由于中间界面层的催化剂与两侧阴阳离子交换膜层结合不紧密，易造成催化剂释出和膜分层，导致双极膜水解离电压升高，水解离性能降低，酸碱生产效率减小，影响双极膜的稳定性，限制双极膜的大规模应用和工业化发展。因此，开发水解离催化效果好、膜层紧密结合、稳定性好的电极材料至关重要。
现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜及其制备方法，旨在解决现有双极膜稳定性差以及水解离效率受限的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，包括步骤：
在基底上刮涂季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，烘干后得到阴离子交换膜层；
将所述阴离子交换膜层依次循环浸泡在海藻酸钠溶液、第一金属离子混合溶液中进行水凝胶交联，得到水凝胶阴离子交换膜；
将所述水凝胶阴离子交换膜依次浸泡在第二金属离子混合溶液和碱性溶液中，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
在所述层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述季铵化聚醚砜阴离子交换膜液由有机溶剂和分散在有机溶剂中的季铵化聚醚砜粉末颗粒组成，所述季铵化聚醚砜阴离子交换膜液的质量浓度为1-20wt.％。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述阴离子交换膜层的厚度为10-100μm。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述海藻酸钠溶液的浓度为0.01-2g/L，所述第一金属离子混合溶液中金属离子的总摩尔浓度为1-1000mM。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述第二金属混合溶液中金属离子的总摩尔浓度为0.01-5M。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述第一金属混合溶液和第二金属混合溶液中独立地选自镁、钙、铝、铁、钴、镍、铜、锌和锰中的一种或几种。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或几种。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述水凝胶阴离子交换膜浸泡在第二金属离子混合溶液中的时间为0.01-10h，浸泡在碱性溶液中的时间为0.01-10h。
所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其中，所述磺酸化聚醚砜阳离子交换膜液由有机溶剂和分散在有机溶剂中的磺酸化聚醚砜粉末颗粒组成，所述磺酸化聚醚砜阳离子交换膜液的质量浓度为1-20wt.％。
一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，其中，采用本发明所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法制得。
有益效果：本发明制备的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，利用了水凝胶交联结合紧密以及高水渗透性的特点，提高了双极膜的稳定性与水传质速率；利用水凝胶与金属间的配位特性，使层状双金属氢氧化物在水凝胶中均匀分布，增加了水解离催化活性位点，提高了催化剂利用率，从而能够实现水的低电压快速接力，提高酸碱产生速率。因此，本发明制备的双极膜两侧阴阳离子交换膜层经水凝胶交联结合紧密，具有水解离效率高、能耗低、稳定性好等优势，解决了现有双极膜稳定性差以及水解离效率受限的问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法流程图。
图2为本发明实施例1制备层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜方法的示意图。
图3为本发明实施例1中制备得到的水凝胶阴离子交换膜层的SEM图。
图4为本发明实施例1中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜层的SEM图。
图5为本发明实施例1中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜截面的SEM图。
图6为本发明实施例1中提供的制备方法制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜与不含层状双金属氢氧化物的双极膜，在500mmol/LNaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测得的电流-电势曲线对比图。
图7为实施例1制备的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜和对比例1制备的不含层状双金属氢氧化物的水凝胶双极膜的电流-电势曲线对比图。
图8为实施例1制备的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜和对比例2制备的不含水凝胶的层状双金属氢氧化物双极膜的电流-电势曲线对比图。
具体实施方式
本发明提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明提供的一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法流程图，如图所示，其包括步骤：
S10、在基底上刮涂季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，烘干后得到阴离子交换膜层；
S20、将所述阴离子交换膜层依次循环浸泡在海藻酸钠溶液、第一金属离子混合溶液中进行水凝胶交联，得到水凝胶阴离子交换膜；
S30、将所述水凝胶阴离子交换膜依次浸泡在第二金属离子混合溶液和碱性溶液中，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
S40、在所述层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
具体来讲，如图2所示，本发明首先将季铵化聚醚砜粉末颗粒分散在有机溶剂中，制得质量浓度为1-20wt.％的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，然后在基底上刮涂季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，烘干后制得厚度为10-100μm的阴离子交换膜层；然后配制浓度为0.01-2g/L的海藻酸钠溶液以及金属离子的总摩尔浓度为1-1000mM的第一金属离子混合溶液，将所述阴离子交换膜层依次循环浸泡在海藻酸钠溶液、第一金属离子混合溶液中进行水凝胶交联，每一次浸泡的时间为0.1-60min，循环次数为1-10次，在两种溶液中的浸泡反应时间不必保持一致，浸泡后得到水凝胶阴离子交换膜；接着配制金属离子的总摩尔浓度为0.01-5M的第二金属混合溶液以及碱性溶液，将所述水凝胶阴离子交换膜依次浸泡在第二金属离子混合溶液和碱性溶液中，每次浸泡的时间为0.01-10h，浸泡后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；紧接着将磺酸化聚醚砜粉末颗粒分散在有机溶剂中，制得质量浓度为1-20wt.％的磺酸化聚醚砜阳离子交换膜液，最后在所述层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
本发明制备的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，利用了水凝胶交联结合紧密以及高水渗透性的特点，提高了双极膜的稳定性与水传质速率；利用水凝胶与金属间的配位特性，使层状双金属氢氧化物在水凝胶中均匀分布，增加了水解离催化活性位点，提高了催化剂利用率，从而能够实现水的低电压快速接力，提高酸碱产生速率。因此，本发明制备的双极膜两侧阴阳离子交换膜层经水凝胶交联结合紧密，具有水解离效率高、能耗低、稳定性好等优势，解决了现有双极膜稳定性差以及水解离效率受限的问题。
在一些实施方式中，所述第一金属混合溶液和第二金属混合溶液中独立地选自镁、钙、铝、铁、钴、镍、铜、锌和锰中的一种或几种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或几种，但不限于此。
在一些实施方式中，还提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，其中，采用本发明所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法制得。
下面通过具体实施例对本发明做进一步的解释说明：
实施例1
本实施例提供了一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将含有10wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.2g/L的海藻酸钠溶液、金属离子总浓度为100mM(镍:铁:钙＝1:1:2)的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为10min，循环2次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜依次浸入金属离子(镍:铁＝1:1.5)总浓度为0.5M的混合溶液、50mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为0.2h，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有10wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
对实施例1中各个阶段制得的膜层进行电镜扫描拍摄，其中，步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜的SEM如图3所示，从图中可以看出，金属颗粒在平整的膜面上均匀分布；在此基础上生长层状双金属氢氧化物材料后得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜的SEM如图4所示，所述层状双金属氢氧化物是一种生长在膜内的细小片层状材料；最终制得的双极膜截面SEM如图5所示，其具有明显的三层结构。
实施例1中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，在500mmol/L NaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线图如图6所示，结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为0.93V，明显优于不含层状双金属氢氧化物基水凝胶催化层的双极膜。
实施例2
本实施例提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有12wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.4g/L的海藻酸钠溶液、金属离子总浓度为120mM(镍:铁＝1:1)的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为5min，循环3次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜依次浸入金属离子(镍:铁＝0.1:1)总浓度为1M的混合溶液、100mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为0.5h，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有10wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
实施例2中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，在500mmol/L NaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线的结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为1.38V。
实施例3
本实施例提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有15wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.3g/L的海藻酸钠溶液、金属离子总浓度为80mM(镍:钴:镁＝1:1:2)的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为20min，循环5次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜依次浸入金属离子(锌:铁＝1:1)总浓度为0.3M的混合溶液、500mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为1h，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有8wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
实施例3中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，在500mmol/L NaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线的结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为2.41V。
实施例4
本实施例提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有10wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.2g/L的海藻酸钠溶液、钙离子浓度为70mM的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为15min，循环2次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜依次浸入铁离子浓度为1M的混合溶液、1000mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为0.3h，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有15wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
实施例4中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，在500mmol/L NaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线的结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为2.21V。
实施例5
本实施例提供一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有8wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.1g/L的海藻酸钠溶液、金属离子总浓度为60mM(铜:铁:钙＝1:1:2)的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为30min，循环5次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜依次浸入金属离子(铜:铁＝1:2)总浓度为0.6M的混合溶液、10mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为1h，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有8wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
实施例5中制备得到的层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，在500mmol/L NaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线的结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为1.69V。
对比例1
本对比例提供一种不含层状双金属氢氧化物的水凝胶双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有10wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在0.2g/L的海藻酸钠溶液、钙离子浓度为100mM的混合溶液中进行水凝胶交联，每次的浸泡反应时间为10min，循环2次后得到水凝胶阴离子交换膜；
(3)在步骤(2)得到的水凝胶阴离子交换膜上刮涂含有10wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到不含层状双金属氢氧化物的水凝胶双极膜。
对比例1中制备得到的不含层状双金属氢氧化物的水凝胶双极膜，在500mmol/LNaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线图如图7所示，结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为4.03V，低于层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的0.93V。
对比例2
本对比例提供一种不含水凝胶的层状双金属氢氧化物双极膜的制备方法，具体如下：
(1)将含有10wt.％(质量浓度)季铵化聚醚砜的季铵化聚醚砜阴离子交换膜液刮涂在基底上，烘干，得到阴离子交换膜层；
(2)将步骤(1)得到的阴离子交换膜层依次浸泡在金属离子总浓度为100mM(镍:铁＝1:1)的混合溶液中，得到不含水凝胶的阴离子交换膜；
(3)将步骤(2)得到的不含水凝胶的阴离子交换膜依次浸入金属离子(镍:铁＝1:1.5)总浓度为0.5M的混合溶液、50mM的氢氧化钠碱性溶液中，浸泡反应时间均为0.2h，得到不含水凝胶的层状双金属氢氧化物阴离子交换膜；
(4)在步骤(3)得到的不含水凝胶的层状双金属氢氧化物阴离子交换膜上刮涂含有10wt.％(质量浓度)磺酸化聚醚砜的磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干即可得到不含水凝胶的层状双金属氢氧化物双极膜。
对比例2中制备得到的不含水凝胶的层状双金属氢氧化物双极膜，在500mmol/LNaCl电解质溶液中，以铂片为对电极和工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极和工作感应电极，测试得到双极膜的电流-电势曲线图如图8所示，结果显示，在100mA/cm2的电流密度下，双极膜进行水解离所需电压为1.76V，低于层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的0.93V，说明水凝胶和层状双金属氢氧化物的偶联设计是实现高性能双极膜的必要环节。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
在基底上刮涂季铵化聚醚砜阴离子交换膜液，烘干后得到阴离子交换膜层；
将所述阴离子交换膜层依次循环浸泡在海藻酸钠溶液、第一金属离子混合溶液中进行水凝胶交联，得到水凝胶阴离子交换膜；
将所述水凝胶阴离子交换膜依次浸泡在第二金属离子混合溶液和碱性溶液中，得到层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜；
在所述层状双金属氢氧化物基水凝胶阴离子交换膜上刮涂磺酸化聚醚砜阳离子交换树脂溶液，烘干后得到层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜。
2.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述季铵化聚醚砜阴离子交换膜液由有机溶剂和分散在有机溶剂中的季铵化聚醚砜粉末颗粒组成，所述季铵化聚醚砜阴离子交换膜液的质量浓度为1-20wt.％。
3.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述阴离子交换膜层的厚度为10-100μm。
4.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的浓度为0.01-2g/L，所述第一金属离子混合溶液中金属离子的总摩尔浓度为1-1000mM。
5.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述第二金属混合溶液中金属离子的总摩尔浓度为0.01-5M。
6.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述第一金属混合溶液和第二金属混合溶液中独立地选自镁、钙、铝、铁、钴、镍、铜、锌和锰中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述水凝胶阴离子交换膜浸泡在第二金属离子混合溶液中的时间为0.01-10h，浸泡在碱性溶液中的时间为0.01-10h。
9.根据权利要求1所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法，其特征在于，所述磺酸化聚醚砜阳离子交换膜液由有机溶剂和分散在有机溶剂中的磺酸化聚醚砜粉末颗粒组成，所述磺酸化聚醚砜阳离子交换膜液的质量浓度为1-20wt.％。
10.一种层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述层状双金属氢氧化物基水凝胶双极膜的制备方法制得。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |