基于二苯并-18-冠-6基体改性的K+选择性离子交换膜的制备及性能研究

作者：杨珊珊; 姚宇洋; 董云迪; 徐志鹏; 高尚上; 阮慧敏; 沈江南^*

来源：化工学报, 2022, 73(04): 1781-1793.

• 膜
• 电渗析
• 离子交换
• 4,4’-二氨基-二苯并-18-冠-6
• 选择性

基于18-冠-6醚环腔体可与K+形成1∶1型稳定的络合物，通过掺杂的方式将4,4’-二氨基-二苯并-18-冠-6 (A18C6)引入离子交换膜基材料中并成膜，然后利用1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)对A18C6分子进行交联固定，制得一系列改性阳离子交换膜。通过改变A18C6的含量和TMC的反应时间来调控阳离子交换膜的基体结构，系统考察了改性膜在K+/Mg2+、K+/Na+和K+/Li+的二元体系中对K+的电渗析选择性。研究结果表明，在电流密度为5.0 mA·cm-2的条件下，最优膜M-A18C6-10%-T30在K+/Mg2+和K+/Li+体系中对K+的选择性(P(Mg2+)K+=6.96,PLi+K+=3.73)高于商业的单价选择性阳离子交换膜CIMS (P(Mg2+)K+=5.36)。A18C6的掺杂引入不仅提高了膜基体的致密性(孔径筛分效应)，也为K+在膜基体中的传输提供了新的离子传输通道(离子-偶极作用)。

• 单位
  石家庄学院; 浙江工业大学