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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漏，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。