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摘要：本发明公开了一种基于聚芳醚砜的单片型双极膜的制备方法。该双极膜一面的阳离子交换层含丙磺酸基团、另一面阴离子交换层含烷基咪唑基团，中间层由聚芳醚砜上的−NH2基团与FeCl3中Fe3+螯合构成。利用螯合作用构筑催化剂，以固定金属离子防止催化剂泄露，提高双极膜的稳定性。通过分别改变夹套反应器放入恒温水浴锅的设置温度、改变膜进行接枝反应的时间以及阴、阳层接枝功能小分子溶液调控阴、阳层的厚度。调整阳层接枝功能小分子溶液所用的质量体积分数来灵活调整Fe3+与−NH2的螯合量以对中间层厚度进行灵活调控。制备的单片型双极膜层与层之间结合紧密，无出现明显的“鼓泡”现象，表现出优异的化学、热和机械稳定性。

主权项：1.一种基于聚芳醚砜的单片型双极膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：含氨基聚芳醚砜的制备称取一定量的4,4’-二氟二苯砜单体、2,2’-双3-氨基4-羟基苯基六氟丙烷、六氟双酚A单体和碳酸钾，于高沸点极性非质子溶剂中溶解，在氮气保护下，在一定的反应温度和反应时间下，反应结束后于溶剂中沉淀，在一定温度下真空干燥得到主链含氨基聚芳醚砜PAES-NH2；式I中x和y分别代表两个链结所占的摩尔百分比为x％和y％，x+y＝100；其中x＝1～100，y＝1～100；其中2,2’-双3-氨基4-羟基苯基六氟丙烷，六氟双酚A单体的投料摩尔比为1～80％:99～20％，其化学结构如式I所示； 步骤2：含氨基聚芳醚砜薄膜的制备称取一定量的步骤1制得的含氨基聚芳醚砜，在氮气保护下溶解于一定量的溶剂中，待聚合物完全溶解后将铸膜液置于干净的玻璃板上，在一定的温度下真空干燥数小时制得氨基聚芳醚砜薄膜；步骤3：含氨基聚芳醚砜薄膜阳层的制备将步骤2制得的含氨基聚芳醚砜薄膜夹在夹套反应器中，使基底膜的一个侧面浸在阳层接枝功能小分子溶液，另一个侧面浸泡NaCl溶液，将接枝膜阳层一侧浸泡于磺化试剂中，在一定的温度下进行磺化反应，通入氮气，在密封状态将夹套反应器放入恒温水浴锅，设置合适的温度进行一定时间的阳层接枝反应，后在NaOH溶液中进行水解反应，之后用去离子水洗涤，干燥，制得阳离子交换层，其结构式如式Ⅱ所示； 步骤4：含氨基聚芳醚砜薄膜阴层的制备将步骤3制得的单面功能化的聚芳醚砜薄膜阳层，夹在夹套反应器中，未功能化侧面浸泡在阴层接枝功能小分子溶液中，在一定的温度下进行阴离子接枝反应，通入氮气，在密封状态将反应器放入恒温水浴锅设置合适的温度进行一定时间的接枝反应，得到聚芳醚砜双极膜；其中，含氨基聚芳醚砜薄膜阴层结构式如式Ⅲ所示； 步骤5：基于聚芳醚砜双极膜的FeCl3络合将聚芳醚砜双极膜浸泡在一定温度下的FeCl3溶液中反应数小时，之后用去离子水洗涤数次。

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