无机离子交换材料在放射性废水处理中的应用

综述了用于放射性废水处理的各种无机离子交换材料及其应用,包括沸石、复合离子交换剂、金属亚铁氰化物及铁氰化物、杂多酸盐、多价金属磷酸盐、多价金属(过渡金属)的水合氧化物和氢氧化物、以及两种新型多孔材料——钛硅酸盐晶体和原子簇化合物。以期对我国新型无机离子交换材料的研究有所帮助。

无机离子交换材料吸附锶、铯研究进展

90Sr、137Cs的去除是放射性废水处理研究的重点,无机离子交换技术凭其所特有的优势已经成为较为经济和适宜的手段之一。本文介绍了常用的无机离子交换材料如沸石、杂多酸盐、复合离子交换剂、金属亚铁氰化物及铁氰化物、多价金属磷酸盐等的应用现状,探讨了无机离子交换材料吸附锶、铯的研究进展和发展方向,以期对以后的研究有所帮助。

复合无机离子交换材料及其在水体放射性Cs检测中的应用

离子交换法速度快、能与检测仪器联用,已逐渐成为水体中放射性Cs的主要富集方法。由于单一的离子交换材料无法兼顾抗辐照性、强选择性和高吸附速率等性能,因此研发兼顾各种性能的新型离子交换材料将成为提高水体中放射性Cs富集效率的关键。本文通过总结复合无机离子交换材料在水体放射性Cs富集分离方面的研究进展及相关应用,分析了各类复合无机离子交换材料的优缺点,并针对不同复合无机离子交换材料的制备提出了溶胶-凝胶、多孔支撑体和有机物黏接等改进方法。这为制备更高效的复合无机离子交换材料和提高放射性Cs检测的效率提供了参考,也为离子交换法在其他领域中的应用提供了新的思路。

福建物构所离子交换材料富集稀土离子研究取得新进展

稀土元素（REEs）作为一种战略性资源在高新技术、国防尖端技术、改造传统产业等领域有着重要的应用。其开采与应用会造成稀土离子在环境中的泄露,从而造成对公众健康的不利影响和资源的浪费。我国是稀土资源大国,实现我国稀土资源的良性循环利国利民。

一种新型水相合PVDF/PVDF-g-(PSSS-co-PAA)阳离子交换材料的制备方法

采用悬浮聚合方法,基于互穿交联网络结构均相离子交换材料的制备技术,以去离子水为分散系溶剂,对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸为原料对碱处理后的聚偏氟乙烯材料进行接枝改性,制备PVDF/PVDF-g-(PSS-co-PAA)离子交换材料。研究表明,以N,N-二甲基双丙烯酰胺(Methylene-Bis-Acrylamide,MBA)为交联剂,原料质量比为聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)︰对苯乙烯磺酸钠(Sodium p-styrene sulfonate,SSS)︰丙烯酸(Acrylic acid,AA)=5︰2︰2制备阳离子交换材料具有优秀的结构规整性。通过扫描电镜分析,离子交换材料整体表现为PVDF-g-(PSSS-co-PAA)亲水层包裹PVDF的规则球状结构,粒径分布在300nm左右。

离子交换聚合金属材料在匀速流中的传感实验研究

离子聚合物金属复合材料IPMC(Ion-exchange polymer metal composite,IPMC)具有驱动和传感功能。本文利用IPMC的传感能力,设计了一种海流速度信息传感器,基于3种模型分别使用ANSYS和MATLAB软件对不同条件的情况进行仿真,并设计测试系统进行实验,分析验证了片状IPMC在均匀流速下的传感能力。研究结果表明:片状IPMC的初始稳定电压以及测量灵敏度均与材料面积正相关;随着流速的增大,IPMC达到稳定输出电压的时间缩短,且材料输出电压在达到稳定前与时间呈现二次多项式函数关系,函数最大值即为实验所测得的稳定输出电压;各组次实验的重复性良好。

一种离子交换树脂金属复合材料（IPMC）的力学参数测定

对一种新型的人工肌肉材料——离子交换树脂金属复合材料（IPMC）的力学性能参数进行了测试研究。进行了精密拉伸实验,测定了其弹性模量E和泊松比υ,确定了其本构关系,证实了其具有各向同性特性。测试研究为开展IPMC人工肌肉和其应用研究提供了参考数据。

EDS法分析离子交换膜金属复合材料的铂电极厚度

通过聚乙烯-乙烯醇(EVOH)的磺化反应得到EVOH磺化离子聚合物(EVOH-g- SO_3H),采用溶液铸膜,浸渍-还原、电极化、离子交换等工艺制备了Pt/EVOH-g-SO_3H离子聚合物金属复合材料(IPMC)．利用扫描电子显微镜(SEM)及其附件能谱分析(EDS)分别对IPMC微观形貌、电极厚度进行了分析研究．最后,利用EDS对IPMC横截面的元素分析,建立了IPMC电极厚度估算方法．结果表明:Pt在EVOH-g-SO_3H膜内部呈梯度分散,在膜表面致密沉积,并且铂金属电极分布较为均匀;通过平均值方法估算出电极的厚度为20．94μm．

福建物质结构研究所离子交换材料富集稀土离子研究取得新进展

稀土元素作为一种战略性资源在高新技术、国防尖端技术、改造传统产业等领域有着重要的应用。其开采与应用会造成稀土离子在环境中的泄露，而造成对公众健康的不利影响和资源的浪费。我国是稀土资源大国，实现我国稀土资源的良性循环利国利民。发展新型高效的稀土回收剂对稀土资源的清洁冶金和含稀土废弃物的资源化处理都具有极其重要的意义。传统的吸附剂如沸石、活性炭、黏土、金属氧化物等材料存在吸附容量低、选择性低、

离子交换与多孔粘土复合材料

离子交换与多孔粘土复合材料戴劲草肖子敬叶玲黄继泰俞平利赵煌（华桥大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０１１）关键词离子交换多孔粘土复合材料多孔粘土复合材料是基于粘土矿物层间的化学活性，通过离子交换等方式把一些化合物引入粘土的层间域，并交替形成分子级...

离子交换膜金属复合材料的制备及其形貌表征

通过EVOH的磺化反应得到EVOH-g-SO3H,并采用溶液铸膜技术制备了EVOH-g-SO3H薄膜。经过浸渍-还原、离子交换等工艺将EVOH-g-SO3H薄膜制备成IPMC。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对IPMC表面形态及横截面的形貌特征进行了表征,分析表明:经过一次浸渍-还原工艺所得到的IPMC的铂金属电极结构显示出不均匀性,电极层的厚度较小,而经过二次浸渍-还原工艺所得到的铂金属粒分布较为均匀。

离子交换纤维的开发及应用

离子交换纤维是一种纤维状离子交换材料,其功能包括离子交换、吸附、脱水、催化、脱色等。本文介绍了离子交换纤维的主要制备方法及其应用情况,表明其具有良好的发展前景。

离子交换纤维

离子交换纤维是一种新型的离子交换材料。其特点是比颗粒状吸附剂交换速度快,可以各种(如织物、纱、纤维等)形式应用。可应用于各种无机离子的分离。

阴离子交换膜的研究进展

从阴离子交换膜的制备材料、制备方法以及阴离子交换膜表面改性分析3个方面概述了阴离子交换膜的研究进展:阴离子交换膜制备材料主要有壳聚糖类、聚砜类、苯醚类以及聚氟乙烯类;阴离子交换膜最常见的制备方法,一种是从单体出发聚合成基膜然后功能基化制备阴离子交换膜,另一种以聚合物为基材,通过相转化的方法制备基膜;对当前阴离子性能的改性主要集中于抗污染性、1价和2价离子分离、机械强度、化学稳定性等性能的改性。阴离子交换膜在燃料电池、污水处理等领域具有广泛的应用,其高性能、低成本、新型、绿色环保也是当前需要大力发展的材料。

聚合物离子交换膜的电导率优化及电致响应研究

首先制备了银纳米粒子(Ag NPs)搭载的氧化石墨烯(GO)分子膜;接着,将之均匀分散在商业Nafion溶液中,得高储水、导电的GO/Ag杂化离子交换膜;然后,在膜两侧沉积Pt纳米电极,最终获得杂化的离子交换聚合物-金属复合材料(IPMC)电致动器。IPMC的交流阻抗谱(EIS)和电致响应测试结果表明,GO/Ag掺杂后,离子交换膜的电导率增加,IPMC的偏转角和力输出随着增加;IPMC的电致动性能与离子交换膜的电导率紧密相关,电导率可作为评价IPMC电致响应性能优劣的有价值参数。

离子聚合物金属复合材料电致动特性数值模拟

基于ANSYS参数化开发平台,通过编制龙格-库塔算法用户子程序求解离子浓度偏微分方程,采用温度场模型等效模拟水分子重新分布引起的机械变形,制定分析流程,对离子交换膜金属复合材料(IPMC)的电致动特性进行了数值模拟.研究了在外加电场作用下,Na+迁移运动规律与IPMC变形过程特征,通过结果比较证明了所提出方法的正确性.

先进材料的设计——网络拓扑方法

网络拓扑方法是新近在晶体工程中使用的一种直观有效的策略,它使复杂的晶体结构设计简化为分子拓扑结构的组建。本文介绍了这一方法的基本思路,以及它在设计组装各种光、电、磁、离子交换、催化等新型功能材料中的应用。

Pt-Ni/Nafion膜电致动材料的制备及性能研究

采用渗透还原法制备了 Pt- Ni/ Nafion离子交换膜复合材料 ,还原出来的 Pt在 Nafion膜表面形成颗粒膜 ,在膜内部呈梯度分散 ;在 Pt颗粒膜外表面化学镀沉积 Ni作为电极层。在交变电场作用下 ,Pt- Ni/ Nafion离子交换膜复合材料的偏转角可达 2 5°。对影响复合材料的电致动性能的因素进行了分析 ,结果表明复合材料的变形幅度随电压上升而增大 ,当电场强弱频率变化较低时复合材料的形变较大 ;复合材料的电动性能还与其厚度有关 ,随着复合材料厚度 h的增加 ,顶端产生的应力δ与其成指数关系上升 ,δ与 h之间存在近似函数关系δ=3.96× 10 - 6 × h3。

新型智能材料微小型光学镜头致动器的设计与性能研究

为了使微小型光学镜头驱动系统满足低能耗、高稳定性以及结构简单的要求,采用新型智能材料IPMC设计了一种微小型的光学镜头致动器,并对其输出力、位移及响应速度等性能进行了研究.根据直线驱动要求确定了瓣形和环形结构;通过化学还原方法制备了IPMC材料,采用激光切割技术分别制作出5种形状的环形和瓣形致动器,并对其性能进行了测试.利用有限元软件,通过等效热模型分析了致动器的基本性能,结果表明:实验测试与理论分析结果一致,误差率在10%以内;瓣形致动器的总体位移性能比环形致动器的好;在3V驱动电压下两者的位移均大于200μm;当内圆半径为2mm、瓣数为8时,致动器的最大位移与响应速度均最佳.

离子交换膜金属复合材料力-电耦合变形数值模拟

论文基于电场-化学场-机械场耦合作用机理,采用数值模拟方法,研究离子交换膜金属复合材料(I-onic Polymer Metal Composites简称IPMCs)宏观变形的细观机理.借用大型商业有限元软件ANSYS开发平台,结合MATLAB编制用户子程序,制定了数值分析流程,给出了典型IPMC悬臂梁宏观挠曲变形结果.文章重点研究了IPMC板迭层结构的输出力效率和非均匀挠曲变形细观机理的宏观分析方法,计算结果与实验比较以显示数值方法的正确性.文章的研究结果对材料工作者合理的制作IPMC致动器产品,具有理论指导意义.