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专利号: 2022112669228
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高渗透性高生物防污性离子交换薄膜的制备方法,其特征在于:分别配制两种主体携带相反电荷的粒子的分散液,将清洗干燥后的表面设计有用于增强渗透性的三维结构阵列的基底反复交替浸泡在主体携带正电荷的粒子的分散液中和主体携带负电荷的粒子的分散液中,每次浸泡取出后置于去离子水中浸洗并吹干;浸泡结束后基底的三维图案结构表面沉积形成薄膜;对基底进行干燥,然后用足量的极性溶剂彻底溶解基底,取出后待极性溶剂挥发完毕或冲洗去除后得到具有三维结构阵列的离子交换薄膜;所述三维结构阵列由若干微米或纳米尺寸的单个三维结构构成;

所述三维结构包括方柱、圆锥、圆柱、类蛾眼、倒棱锥中的一种或多种;

单个所述三维结构的尺寸为100nm‑100um;

所述两种主体携带相反电荷的粒子选自阳离子型聚电解质‑阴离子型聚电解质组合、主体带正电的无机纳米粒子‑主体带负电的无机纳米粒子组合或上述组合的交叉组合和叠加组合;

所述阳离子型聚电解质‑阴离子型聚电解质组合为聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚苯乙烯磺酸钠组合;

所述主体带正电的无机纳米粒子‑主体带负电的无机纳米粒子组合为主体携带正电荷的氧化石墨烯和原始的氧化石墨烯组合。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述离子交换薄膜的厚度为200nm‑

200um。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

所述两种主体携带相反电荷的粒子的分散液的浓度为0.1‑10mg/mL;

所述基底在分散液中的单次浸泡时间为3‑10min;

反复交替浸泡的循环次数为50‑1000次。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

所述基底的材质选自聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯中的一种或多种;

所述极性溶剂包括四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺、甲苯和二甲基亚砜其中的一种或多种。

5.如权利要求1或4所述的制备方法,其特征在于:所述基底在极性溶剂中溶解时间为

2‑5h,重复3次及以上。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

吹干基底的气体为压缩空气、干燥空气和干燥氮气中的一种或多种;

基底的干燥温度为40‑80℃,干燥时间为6‑24h。

7.如权利要求1‑6之一所述制备方法获得的具有三维结构阵列的离子交换薄膜在渗透能发电中的应用。