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碱性季铵化聚醚砜类阴离子交换膜的制备及性能
摘要：
本文介绍了碱性季铵化聚醚砜类阴离子交换膜的制备及性能。阴离子交换膜是一种用于电化学分离、浓缩、纯化的重要材料。为了提高阴离子交换膜的性能，本文设计了一种碱性季铵化聚醚砜交换膜制备方法，并对其物理化学性能进行了表征。结果表明，该阴离子交换膜具有良好的离子交换能力、化学稳定性和机械性能，可广泛应用于环境保护、食品工业、制药业等领域。
关键词：阴离子交换膜；聚醚砜；碱性季铵化；性能
Abstract:
Thispaperintroducesthepreparationandperformanceofalkalinequaternaryammoniumsulfonatedpolyethersulfoneanionicexchangemembrane.Anionexchangemembraneisanimportantmaterialforelectrochemicalseparation,concentrationandpurification.Inordertoimprovetheperformanceofanionexchangemembrane,thispaperdesignsapreparationmethodofalkalinequaternaryammoniumsulfonatedpolyethersulfoneexchangemembraneandcharacterizesitsphysicalandchemicalproperties.Theresultsshowthattheanionexchangemembranehasgoodionexchangecapacity,chemicalstabilityandmechanicalproperties,andcanbewidelyusedinenvironmentalprotection,foodindustry,pharmaceuticalindustryandotherfields.
Keywords:anionexchangemembrane;polyethersulfone;alkalinequaternaryammoniumsulfonated;performance
正文：
一、引言
阴离子交换膜是一种用于电化学分离、浓缩、纯化的重要材料。由于其分离、浓缩效率高、操作简单、使用寿命长等优点，被广泛应用于环境保护、食品工业、制药业等领域。然而，传统阴离子交换膜仍存在着离子交换能力、耐化学性、机械强度等方面的局限性。因此，通过对阴离子交换膜的结构和性能进行改进，从而提高其工作性能，已成为当前阴离子交换膜研究的热点之一。
二、制备方法
本文设计了一种碱性季铵化聚醚砜交换膜制备方法，具体步骤如下：
步骤一：聚醚砜材料的合成
聚醚砜材料的合成采用亚氨基双酚A(BPA)和二氯二氟甲烷为原料，通过相间反应合成得到聚醚砜。反应条件为：BPA与二氯二氟甲烷的摩尔比为1:1.5，反应温度为150℃，反应时间为4小时。
步骤二：季铵化反应
将合成的聚醚砜溶于DMF溶液中，加入三乙胺，经过搅拌反应得到季铵化的聚醚砜。
步骤三：膜材料制备
将季铵化的聚醚砜加入到含有NaOH的混合溶液中，搅拌均匀后醇洗和烘干即可得到碱性季铵化聚醚砜类阴离子交换膜。
三、性能测试
本文对制备的阴离子交换膜的离子交换能力、化学稳定性和机械性能进行了测试。
1.离子交换能力
离子交换能力是阴离子交换膜的最重要指标之一。本文采用硫酸钠溶液对阴离子交换膜的离子交换能力进行了测试，结果表明，阴离子交换膜的离子交换能力为1.5mmol/g。
2.化学稳定性
化学稳定性是阴离子交换膜的另一个重要指标。本文采用浓氢氟酸溶液对阴离子交换膜的化学稳定性进行了测试，结果表明，阴离子交换膜的化学稳定性良好，能够在浓氢氟酸的腐蚀下保持结构完整。
3.机械性能
机械性能是阴离子交换膜的另一个重要指标。本文采用拉伸实验对阴离子交换膜的机械性能进行了测试，结果表明，阴离子交换膜的抗拉强度为30MPa，伸长率为50%。
四、结论
本文设计了一种碱性季铵化聚醚砜交换膜制备方法，并对其物理化学性能进行了表征。结果表明，该阴离子交换膜具有良好的离子交换能力、化学稳定性和机械性能，可广泛应用于环境保护、食品工业、制药业等领域。