离子为模板离子，将与镍离子络合的聚电解质层层自组装法制备复 合膜，经交联和洗脱后形成与模板离子相匹配的离子通道。由于海水中单价的钠离子和钾 离子的水合离子半径小于二价的钙离子和镁离子的水合离子半径，所以通过选择介于单价 离子和二价离子之间的镍离子作为模板离子，可以制备高通量的单价离子选择性膜，同时 膜的选择性不会降低。海水中的单价离子可以快速通过该通道，而多价离子被截留，从而使 层层自组装复合膜具有高离子通量和选择性。此复合膜的单价离子扩散通量可达I. 85mol/ (m2 4)，较未添加模板离子制备的复合膜提高了 23%。复合膜的选择性可达7. 1，较未添加 模板离子制备的复合膜提高了 10%。因此此方法制备的复合膜具有高离子通量和选择性；
[0029] (2)本发明的单价离子选择性膜可以方便地用于海水中单价的钠、钾离子与多价 的钙、镁离子的分离，也是制备其它用途的水软化用膜的有效方法。分离性能稳定，适用范 围广；
[0030] (3)本发明离子选择性膜的制备方法操作简单，制备过程绿色无毒，适合大规模工 业化生产。
【具体实施方式】
[0031] 下面通过实施例进一步详细说明本发明。
[0032] 实施例1
[0033] 采用截留分子量为50000的聚丙烯腈（PAN)平板式超滤膜为基膜，聚乙烯亚胺 (PEI)为聚阳离子，所用聚阴离子为聚丙烯酸（PAA)，镍离子为模板离子，制备单多价离子 选择性复合膜，用于分离海水淡化后排出的浓海水。
[0034] 组装条件及方法：
[0035] 第一步，首先配制0. 023mol/L的硝酸镍溶液，再配制等摩尔浓度的lg/L的聚乙烯 亚胺（PEI)溶液，将二者按体积比为1:4充分混合均匀配制成聚阳离子电解质聚乙烯亚胺 (PEI)浓度为0.8g/L的螯合溶液（溶液A)，则该溶液中模板镍离子与聚乙烯亚胺（PEI)溶 液中胺基的摩尔比为1:4。配制自组装用0. 8g/L的聚丙烯酸（PAA)溶液。
[0036] 第二步，层层自组装沉积聚电解质。
[0037] 对基膜预处理，使其表面带上能与聚阳离子电解质发生静电吸附作用的负电荷。 将聚丙烯腈（PAN)基膜浸入2mol/L的NaOH溶液中30min，恒温65°C，取出膜用去离子水浸 泡至中性，得到修饰有负电荷的聚丙烯腈（PAN)基膜；
[0038] 将修饰有负电荷的聚丙烯腈（PAN)基膜首先浸泡于0. 8g/L的聚乙烯亚胺（PEI) 与镍离子的螯合溶液中15分钟用去离子水冲洗三次。然后浸泡于0.8g/L聚丙烯酸（PAA) 溶液中15分钟，浸泡完毕后同样用去离子水冲洗三次后。完成一个循环，即两层组装。然后 再依次重复进行下一循环，即再更换溶液连续完成一次浸泡螯合溶液一冲洗一浸泡〇. Sg/ L聚丙烯酸（PAA)溶液一冲洗后，实现下两层组装；最后再浸泡于0. 8g/L的聚乙烯亚胺 (PEI)与镍离子的螯合溶液中15分钟，同样用去离子水冲洗三次之后完成最后一层组装即 制得5层单多价离子选择性复合膜。
[0039] 第三步，将层层自组装后的复合膜放入交联剂的溶液中进行交联；
[0040] 所选择的交联剂为可以与聚电解质发生反应的交联剂，所选用的交联剂为环氧氯 丙烷，将7. 6g环氧氯丙烷加入到80ml乙醇溶液中配制成浓度为12wt %的交联剂溶液，并用 2mol/L的NaOH溶液调节pH值为9,交联温度为65°C，交联时间为60min。
[0041] 第四步，将上步交联后的复合膜用0. lmol/L的稀盐酸溶液连续浸泡三次，每次浸 泡时间为5分钟以除去模板离子，最终得到基于模板法的单价离子选择性复合膜。
[0042] 上述制备的复合膜在两室扩散装置上测试对单、多价离子的选择性。两个隔室分 别为原料室和接收室，组装时复合膜的表面活性层一侧朝向原料室。原料液组成模拟海水 淡化副产浓海水，其中所有的阴离子为氯离子。接收室中加入去离子水作为接收料液。在 扩散过程中对原料室和接收室的料液进行连续搅拌以减轻浓差极化现象。扩散I. 5h后，分 别测试接收室中的单、多价离子浓度，计算制得的复合膜的单价离子扩散通量，并通过下式 计算复合膜的扩散选择性系数S :
[0044] 上式中C代表原料液中的离子浓度，J是离子通量，下标I和II分别指单价和二 价离子。
[0045] 实验测试数据如下表所示：
[0046]
[0047] 经测试，本例中制得的复合膜的单价离子扩散通量为I. 85moV (m2 ? h)，选择性为 3. 5〇
[0048] 实施例2
[0049] 采用截留分子量为50000的聚丙烯腈（PAN)平板式超滤膜为基膜，聚乙烯亚胺为 聚阳离子，所用聚阴离子为聚丙烯酸，镍离子为模板离子，制备单多价离子选择性复合膜， 用于分离海水淡化后排出的浓海水。
[0050] 组装条件及方法：
[0051] 第一步，首先配制0. 23mol/L的硝酸镍溶液，再配制等摩尔浓度的10g/L的聚乙烯 亚胺（PEI)溶液，将二者按体积比为1:20充分混合均匀配制成聚阳离子电解质聚乙烯亚胺 (PEI)浓度为9. 52g/L的螯合溶液（溶液A)，则该溶液中模板镍离子与聚乙烯亚胺（PEI) 溶液中胺基的摩尔比为1:20。配制自组装用9. 52g/L的聚丙烯酸（PAA)溶液。
[0052] 第二步，层层自组装沉积聚电解质。
[0053] 对基膜预处理，使其表面带上能与聚阳离子电解质发生静电吸附作用的负电荷。 将聚丙烯腈（PAN)基膜等离子处理，等离子处理是由光子、电子、高能离子和中性粒子组成 的部分电离气体通过低压辉光放电产生，用氩等离子体对聚丙烯腈（PAN)基膜表面处理 100s。得到修饰有负电荷的聚丙烯腈（PAN)基膜；
[0054] 将修饰有负电荷的聚丙烯腈（PAN)基膜首先浸泡于9. 52g/L的聚乙烯亚胺（PEI) 与镍离子的螯合溶液中15分钟，用去离子水冲洗三次。然后浸泡于9. 52g/L聚丙烯酸（PAA) 溶液中15分钟，浸泡完毕后同样用去离子水冲洗三次后。完成一个循环，即两层组装。然后 再依次重复进行下一循环，即再更换溶液连续完成一次浸泡螯合溶液一冲洗一浸泡9. 52g/ L聚丙烯酸（PAA)溶液一冲洗后，实现下两层组装；最后在依次浸泡于9. 52g/L的聚乙烯亚 胺（PEI)与镍离子的螯合溶液中15分钟，同样用去离子水冲洗三次之后完成最后一层组装 即制得5层单多价离子选择性复合膜。
[0055] 第三步，将层层自组装后的复合膜放入交联剂中进行交联；
[0056] 所选择的交联剂为可以与聚电解质发生反应的交联剂，所选用的交联剂为环氧氯 丙烷，将9. 5g环氧氯丙烷加入到100mL乙醇溶液中配制成浓度为15wt%的交联剂溶液，并 用2mol/L的NaOH溶液调节pH值为9,交联温度为65°C，交联时间为60min。
[0057] 第四步，将上步交联后的复合膜用0. lmol/L的稀硫酸溶液连续浸泡三次，每次浸 泡时间为5分钟以除去模板离子，最终得到基于模板法的单价离子选择性复合膜。
[0058] 上述制备的复合膜在两室扩散装置上测试对单、多价离子的选择性。两个隔室分 别为原料室和接