网络结构阴离子交换膜(PAMIMAC/PVA-EVOH)的简易制备及其在建筑工业酸回收扩散渗析中的应用

本研究针对建筑工业酸回收效率低的难题，来自国内的研究团队通过AMIM与AC单体共聚开发了新型PAMIMAC共聚物，采用溶剂浇铸法构建了系列网络结构阴离子交换膜(AEMs)。该膜展现出卓越的质子渗透系数(UH+=42.3×10?3 m/h)和选择因子(S=63)，性能远超商用DF-120膜，为工业酸回收提供了高效稳定的膜分离解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种创新性的膜材料制备策略。科研人员巧妙地将1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AMIM)与丙烯醛(AC)共聚，成功合成出具有独特性能的PAMIMAC共聚物。通过将该共聚物与聚乙烯醇(PVA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)在二甲基亚砜(DMSO)中混合，采用溶剂浇铸法制备出具有网络结构的阴离子交换膜(AEMs)。

先进的表征手段包括核磁共振氢谱(¹H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等被用来全面解析膜材料的化学组成和微观形貌。研究结果显示，这些新型膜材料具有出色的尺寸稳定性、耐酸性、机械强度和热稳定性，同时保持着理想的水吸收率和离子交换容量。

在关键的扩散渗析(DD)性能测试中，优化后的膜材料表现惊艳：质子渗透系数(U_H⁺)达到14.2-42.3×10^?3 m/h，分离因子(S)高达63-27，显著优于商业DF-120膜(U_H⁺=9×10^?3 m/h，S=18)。这种在渗透性和选择性上的双重突破，加上优异的操作稳定性，使得PAMIMAC基AEMs成为工业分离应用的理想选择。

这项研究的亮点在于：简便的制备方法、稳定的物理化学性能、以及卓越的扩散渗析表现，为建筑工业中的酸回收工艺以及其他膜分离技术应用开辟了新的可能性。图文摘要生动展示了阴离子交换膜的制备过程及其在酸回收扩散渗析中的应用场景。研究人员声明本研究不存在利益冲突。