不同离子交换膜在电渗析技术中的应用评价研究

选用三种不同工艺制备的离子交换膜,详细考察对比不同膜片的微观形貌、热稳定性、含水量、离子交换容量、离子选择透过性、面电阻等理化性质,系统评价不同膜片在盐浓缩电渗析技术中的应用性能。结果表明,流延法和拉伸法均相膜结构相对致密且均一,孔径分布集中在10 nm以下,元素分布均匀,具有较低的面电阻和能耗,较高的离子选择透过率、电流效率和盐通量;且拉伸法均相膜横向致密、纵向疏松的结构更有利于降低面电阻和能耗,增加电流效率和盐通量。热压法异相膜具有多相结构,膜较厚,且含有一些大孔(<6μm),面电阻和能耗约是均相膜的2倍,同时离子选择透过率、电流效率和盐通量均较低。所选用离子交换膜均能达到在电渗析脱盐应用中对材料热稳定性的要求。研究结果可为电渗析用离子交换膜的结构设计、制备工艺等提供参考。

离子交换膜的表面改性研究进展

为了将离子交换膜更好地应用于工业领域,对其性能的掌握与改进是必不可少的。表面改性是提高离子交换膜性能的有效途径之一。已经使用了各种方法来对离子交换膜表面进行改性,包括化学结合表面改性、电辅助沉积表面改性、等离子体表面改性、吸附表面改性等。这些方法能够产生薄而精细的功能层,并且还能够改变表面的化学结构。本文综述了离子交换膜的表面改性方法,介绍了目前国内外对于离子交换膜表面改性方面的研究进展,对实际应用具有重要的参考意义。

全氟离子交换膜运行总结

从到货验收、离子膜单元槽组装、电解槽开车过程、系统稳定运行中产品的品质、电流效率、电耗等对某离子膜的性能进行总结。

聚丙烯非均相阳离子交换膜制备工艺的优化

为提高电去离子(EDI)设备中离子交换膜的性能,探讨了采用热压工艺代替传统压延工艺制备聚丙烯非均相离子交换膜的方法。将聚丙烯作为基础骨架材料与离子交换树脂混合,将材料放置在模具中,并通过热压机热压成型。这种方法旨在增加膜内离子交换树脂含量,以提升离子交换效率,同时减少生产过程中的边角料浪费,降低成本。通过实验对比得到阳离子交换树脂含量为64%时为最佳配方,在此配方下进一步优化得到最佳制备条件为热压温度230℃、压力30 MPa,该条件下制备出的阳离子交换膜的离子交换容量提升至2.351 mmol/g,离子迁移率可以保持在0.895。研究表明通过调整热压条件——温度、压力及离子交换树脂的含量,最终制备出的阳离子交换膜性能获得了显著提升。

天津大学先进内燃动力全国重点实验室副研究员刘鑫 研发燃料电池离子交换膜 共谱清洁能源新华章

面对不可再生能源消耗和全球性环境危机,人类对清洁能源的需求不断增加。我国提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的国家战略发展目标,旨在引领世界经济走向绿色健康发展。这对我国科研学者提出了新的挑战,他们迅速响应国家政策。

离子交换膜的合成及其应用概述

离子交换膜(IEM)近年来发展迅猛,引起了诸多研究人员对该领域的热烈研究和讨论。概括了IEM的不同类型(阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜、双极膜)和电化学性能及其相应的工作原理,并介绍了IEM的合成方法。IEM被广泛应用于各种领域,包括电渗析、反向扩散渗析和膜电容去离子、反向电渗析、燃料电池、氧化还原液流电池、电解等。通过对IEM的类型、工作原理、制备方法、应用领域的综合介绍,可为IEM的未来发展提供一定的借鉴。

低温等离子体接枝改性聚乙烯PVDF阴离子交换膜

为了进一步提升掺混了聚偏氟乙烯(PVDF)的聚乙烯阴离子交换膜的综合性能,采用低温等离子体接枝改性的方式,将聚苯乙烯磺酸钠(PSS)接枝到膜上,并考察接枝单体浓度及等离子体辉光放电处理时间对离子交换容量和选择透过性能的影响。利用扫描电子显微镜和红外光谱仪对制备出复合膜的膜面形态及结构组成进行了表征和分析。结果表明,使用低温等离子体放电的方式能够成功地将PSS接枝到膜上,制备出PSS-聚乙烯PVDF阴离子交换膜。实验表明,通过合理的控制接枝过程参数,复合膜的离子交换容量以及选择透过性能得到了有效的提升,PSS浓度为1.5 g/L且放电时间为4 min时接枝效果最好,此时膜的性能达到最优。

面向水系有机液流电池的离子交换膜

离子交换膜是水系有机液流电池的核心部件,其对离子的快速、选择性传导是水系有机液流电池实现高能量效率、低容量衰减速率的关键.而离子的传导过程与膜内的微观结构密切相关,因此本文结合膜内离子传导通道的构筑策略分析,综述微相分离膜、自具微孔膜、微孔框架膜在水系有机液流电池中的发展;并围绕离子交换膜的离子传导性、电活性分子阻隔性、稳定性和兼容性等重要特性,探讨离子交换膜设计及优化方向,以期为水系有机液流电池专用离子交换膜的创制提供参考.

单价选择性离子交换膜的制备方法

单价选择性离子交换膜在硬水软化、杂盐纯化、盐湖提锂等领域具有重要作用。通过总结一、二价离子选择透过膜的制备方法,解释了膜表面修饰改性和掺混改性这两种改性方法的原理和特点及其标志性案例。研究发现,采用表面涂覆、电沉积、化学接枝等方法可有效提高离子交换膜对一、二价离子的选择分离性能,对实际应用具有较大的参考意义。

阳离子交换膜对氯离子透过率的研究

在电渗析过程中,离子交换膜隔绝反离子并使同离子通过,但实际使用过程中并非完全隔离,在电渗析过程中仍有部分反离子透过膜,限制了离子交换膜的应用效果,尤其是在氯离子环境中阳离子交换膜在实际使用过程中会有氯离子透过阳膜到达产物与阳极,产生的氯气污染环境、加剧膜的氧化,降低了膜的透过性,形成了恶性循环,为探究电渗析过程中离子交换膜对氯离子的截留效果,本文开展了阳离子交换膜对氯离子透过率的相关研究,研究表明,阳离子交换膜的种类对阳离子交换膜对氯离子的透过率有重要影响;电流密度和原料初始浓度的增加会导致阳离子交换膜对氯离子的透过率增加,实际生产中为减少产物中氯离子的含量,同时保证较高的生产效率,需要综合考量各方面的影响因素以确定最佳的工艺条件。

电渗析离子交换膜污染控制措施研究

为了解决电渗析技术处理垃圾渗滤液MBR产水过程中的膜污染问题,采用电絮凝和臭氧氧化2种预处理方式对MBR产水进行预处理,考察2种预处理方式对离子交换膜污染的控制效果。研究结果表明,经过电絮凝预处理后的废水COD和吸光度分别降低26.1%、14.5%,经过臭氧氧化预处理后的废水COD和吸光度分别降低28.0%、87.8%,电絮凝和臭氧氧化预处理使得膜电阻比没有经过预处理时分别下降了7.74%和52.87%,臭氧氧化预处理对电渗析过程中膜污染现象的预防效果优于电絮凝技术;采用pH值为11的NaOH溶液可以有效地恢复离子交换膜的性能,清洗后的膜电阻和脱盐效率均可以恢复到初始状态。

离子交换膜的制备及发展趋势研究

为探究离子交换膜的制备及其发展趋势,并对离子交换膜的制备技术进行优化探究,本文总结了离子交换膜制备的技术研究现状,离子交换膜的功能、种类及异相离子交换膜和均相离子交换膜之间的差别等。最终发现离子交换膜的制备技术发展是从构造改良上展开,其发展趋势主要以改良创新均相离子交换膜的制备技术为主,同时根据离子交换树脂制备技术对异相离子交换膜的制备工艺进行改良。

巧用氧化还原反应原理 突破离子交换膜难题

离子交换膜是近年来高考电化学试题中出现的新热点.因离子交换膜在新物质的制备、难溶性化合物的制取、金属的回收和光能的利用等方面都有着非常广泛的应用,在高考化学试题中出现的频率较高.以2022年各地化学高考中出现的离子交换膜试题为例,探讨了离子交换膜问题的解题规律.

基于问题情境高三复习中核心素养培育——以“离子交换膜在电化学中的应用”为例

问题情境的创设有利于培养学生的发散思维,提升学生化学核心素养.以离子交换膜在电化学中的应用为主线,设计进阶式问题,使学生在解决问题的过程中构建电化学的解题思维模型,培育学生的化学核心素养.

高分子离子交换膜干燥管式充气机的工作原理

本文介绍膜干燥管式充气机通过使用高分子离子交换膜和巧妙的结构设计,使波导内气体的干燥效率提高,并实现了免维护。

关注电化学试题中离子交换膜的考查

离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,在应用时,主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜.根据透过的微粒可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等.其主要作用是平衡整个溶液的离子浓度或电荷,同时,也可隔离某些物质防止发生反应,用于物质的制备、分离、提纯等.

电化学中的离子交换膜常见题型归类例析

电化学题目是近几年高考试题中的考查热点.在电化学装置中涉及离子交换膜的试题,深入考查学生对原电池和电解池工作原理的认识,很好地体现了新课标理念.本文结合典型例题对涉及离子交换膜的题型进行分类例析,以供学生复习参考.离子交换膜又称为离子选择透过性膜,常见的类型有阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜等.离子交换膜的作用是使离子选择性定向迁移,以平衡整个溶液的离子浓度或电荷,防止副反应的发生,避免影响所制取产品的质量,也可以用于物质的制备、分离、提纯等.

电容去离子脱盐技术:离子交换膜复合活性炭电极的性能

引言 随着世界经济及工业的发展、人口的不断增长及环境污染的日益严重,淡水资源的需求量与日俱增。如何从占世界总储水量96%的海水中获得廉价的淡水在世界范围内日益受到关注。

磁性离子交换树脂与超滤膜联用处理淮河原水

采用磁性离子交换树脂(M IEX)/混凝沉淀/超滤膜(UF)工艺处理淮河原水,考察了对有机物的去除特性以及M IEX预处理控制膜污染的效果。结果表明:UF出水浊度稳定在0.1NTU以下,粒径>2μm的颗粒数平均为11个/mL,粒径>10μm的颗粒物被完全去除;组合工艺对CODMn和UV254的去除率分别为75.3%和90%,且能有效去除不同分子质量区间的有机物;系统对疏水性有机物(HOM)、弱疏水性有机物(WHOM)、荷电亲水有机物(HIC)的去除效果均较好,去除率分别为94.6%、82.7%和81.3%;组合工艺对三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的去除率分别为90.7%和87.6%;M IEX预处理可有效减缓膜污染,运行期间超滤膜的跨膜压差上升缓慢,经水力反冲洗后跨膜压差就基本得到恢复。

离子交换膜全钒液流电池的研究

阴离子交换膜JAM-10和阳离子交换膜Nafion-117用于全钒液流电池,其物理和电化学性能的研究表明:全氟化Nafion-117膜的机械强度和化学稳定性优于JAM-10膜,且Nafion-117膜的导电性好,适合大电流充放电,但正、负极钒溶液更易于相互渗透,水的转移快,电池的库仑效率低于用JAM-10膜的电池。JAM-10膜对阳离子存在排斥效应,可有效抑制正、负极溶液的交叉污染,但水的转移减慢,电极电阻增大;JAM-10膜电池的库仑效率高,而电压效率低,大电流充放电时更明显。