[发明专利]一种带聚多巴胺层的离子交换膜制备方法及其设备

摘要

一种带聚多巴胺层的离子交换膜制备方法及其设备，所述的方法包括将离子交换膜固定在装有多巴胺溶液的设备中，配置多巴胺溶液，制备聚多巴胺层，制备带聚多巴胺层的改性离子交换膜；所述的设备包括第一通气室、料液室、第二通气室、电动搅拌器和输气泵，第一通气室、料液室和第二通气室固接形成密封的三室结构；料液室的两侧面设有与料液室内腔连通的通孔，通孔处安装离子交换膜；第一通气室的进气口、第二通气室的进气口分别与输气泵的出气口管路连通；电动搅拌器的搅拌桨伸入料液室的内腔。本发明技术有益效果是有效降低离子交换膜电阻；能够控制形成的聚多巴胺层厚度以及消除多巴胺在溶液中的自我聚合而造成的损失，条件温和,反应可控。

主权项

一种带聚多巴胺层的离子交换膜制备方法，包括如下步骤：1）安装待改性离子交换膜：将待改性的阴离子交换膜或阳离子交换膜安装在料液室两侧的通孔处，保持离子交换膜的内侧面与料液室内腔连通；2）配置多巴胺溶液：将多巴胺溶于pH 为8.5的浓度为10 mmol/L的Tris‑HCl溶液中配成多巴胺溶液，其中所述的多巴胺与所述的Tris‑HCl溶液的质量体积比为2：1，g/L；3）制备聚多巴胺层：将100 mL多巴胺溶液加入料液室后搅拌，在室温条件下反应3‑4h，反应同时始终在待改性的离子交换膜外侧布气，保持离子交换膜的外侧面始终存在均匀连续的气膜 ，使得离子交换膜的表面形成均匀的聚多巴胺层，其中搅拌速度为100‑150 r/min；通气速度为6 ‑ 10 m/s；4）清洗去杂：沉积反应结束后，迅速倒掉多巴胺溶液，并倒入去离子水，去除聚多巴胺层表面的杂质以及残留的未反应的多巴胺溶液，调高搅拌器转速，为 300‑400 r/min；5）制备带聚多巴胺层的改性离子交换膜：停止搅拌转动，取下改性后的离子交换膜，室温下置于纯水中浸泡保存，即可得带聚多巴胺层的改性离子交换膜。