双极膜及其研究进展

介绍了双极膜水解离电渗析技术的原理,双极膜的制造、应用以及国内外对双极膜的研究及发展动向。     

双极膜电渗析技术的研究进展

双极膜电渗析技术(BMED)是利用直流电场作用下双极膜界面层内发生水解离生成H+和OH-这一电化学特性,通过将双极膜与阴、阳离子交换膜适当组合,可实现不同的特种分离功能。与传统工艺相比,BMED具有高效节能、环境友好、操作便捷等突出技术优势。本文介绍了3种不同的BMED工作模型以及BMED在有机酸生产、水除盐、蛋白分离、超纯水制备等领域的最新研究进展,对BMED技术的进一步研究与发展进行了展望。     

双极膜电渗析理论与应用的研究进展

从理论和应用研究两方面较为全面地综述了双极膜电渗析技术在近些年的发展,阐述了双极膜中水解离、水迁移、离子迁移以及双极膜电渗析过程等理论研究新进展,介绍了它在有机酸的回收制备、环境保护和食品医药工业及其他领域中的新应用,并展望了其在工业生产和日常生活中的应用前景。     

双极膜在食品工业领域中的应用

双极膜作为一种新型膜发展很快,并在近几年里得到了迅速的发展。双极膜电渗析技术在食品工业领域中的应用非常广泛,食品工业与人类息息相关,因此从理论研究和应用两方面阐述了双极膜中水解离、电渗析技术等理论研究和双极膜电渗析技术在食品领域中的广泛应用。     

双极膜电渗析的理论研究进展与应用

从理论和应用研究两方面较为全面地综述了双极膜电渗析技术在近些年的发展,阐述了双极膜中水解离、水迁移、离子迁移以及双极膜电渗析过程等理论研究。介绍了它在饮用水及纯水的制备、食品工业和化学工业及其他领域中的应用。双极膜电渗析技术在优化传统工艺过程和新的工业过程中发挥独到的作用,它的出现改变了传统工艺分离和制备过程,为解决环境化工,生物,海洋化工等领域中的技术难题注入新的生机和活力。同时为解决人类面临的环境,资源,能源的问题提供了有效手段。     

影响双极膜电学性能的几个关键问题的讨论

从化学动力学角度讨论了双极膜中间层催化剂的选择,双极膜中间层水的补充问题是双极膜的性能至关重要,导出阴阳膜匹配的阻抗公式,说明其电阻不是简单的阴阳膜电阻之和。     

双极膜制备及改性研究进展

双极膜作为一种新型复合离子交换膜,以其独特的优点,为化工、环境科学和能源利用等领域中存在已久的诸多技术难题提供了新的思路和解决办法。目前,国内外关于双极膜的研究主要集中于通过对膜材料和中间层的改性以促进双极膜的水解离,提高双极膜离子交换能力和降低能耗等方面。本文介绍了热压成型法、黏合成型法、流延成型法,含浸法等双极膜制备方法的原理、特点、应用实例和新进展,并对比分析了各种方法的优势和存在的不足。同时,从膜材料改性和中间层改性两个方面对近年来双极膜的改性研究进行了重点讨论。最后指出,国内多数双极膜的制备仍处于实验研究阶段,将接枝、共混、离子辐射等膜材料改性方法应用于双极膜的制备中,同时寻找亲水性好、耐高温性能好的基膜材料将是双极膜制备领域的重要方向。     

双极膜电渗析法制备酸碱的研究

在直流电场的作用下，双极膜水解离生成H^ ，OH^-，能将盐转化为相应的酸和碱，本文对此工艺及操作方式进行探讨，研究该过程中，电压电流变化，酸碱浓度关系以及盐室溶液浓度，通电量对双极膜电渗析制备酸碱的影响。     

双极膜工作电压的理论分析

本文围绕如何降低双极膜的工作电压展开讨论,提出双极膜的三层模型和概念,把膜分为阳膜层,阴膜层,中间反应层,并对影响Ｅ＾Ｃ,Ｅ＾Ａ,Ｉ＾Ｉ的电压因素一五作了深入的分析,得出一系列结论。最后得出双极膜的电流－电压关系式,在理论上对实验曲线和结果作了满意解释。     

双极膜分离技术及应用进展

双极膜通过对水解离具有的催化效应,能够使水中的盐重新转变为酸和碱,在环境保护和资源回收等领域发挥着越来越大的作用。本文解析了双极膜的“三明治”结构特点、发展历程及发展趋势、制备工艺技术,阐述了双极膜催化水解离机理的3个模型：第二Wien效应模型、化学反应模型以及中和层模型。探究了双极膜电渗析及与其它化工过程耦合技术在不同领域的应用,其中包括酸碱生产领域、资源分离回收领域以及污染控制领域等。分析了双极膜的具体应用过程中存在的局限性并展望了双极膜在水解制氢、液流电池方面的应用前景。指出双极膜将朝着与传统化工过程、新型液流电池等系统集成化、规模化方向发展,成为多种化工应用领域的重要组件。     

双极膜的理论及应用展望

本文简述了双极膜基本理论研究现状及发展状态,介绍了双极离子膜的应用。     

双极膜的制备

在双极膜制备中，通过添加适当的催化介质如多级胺类，金属氧化物和氢氧化物可有效的改善双极膜的性能。在本研究工作中通过添加催化介质和控制双极膜介面层清析度，制得性能良好的双极膜。工作电压在１００ｍＡ／ｃｍ＾２时，用１．０Ｎ ＮａＳＯ４测试膜电压降为１．５￣２．５Ｖ。     

BPM2型双极膜电渗析装置的研制

目前国内能正式应用的双极膜电渗析装置比较缺乏,根据双极膜装置的特点与要求,参考国内外先进的电渗析装置的有关技术,研制出适合双极膜电渗析过程的装置.该装置具有耐腐蚀(耐强酸、强碱、有机溶剂)、膜堆体积小(隔板厚度为0.6mm),有效膜面积比率大、密封效果好、防漏电,防内漏、阻力小、电流效率高、使用寿命长、可以多次反复拆装等特点.本文介绍了装置的主要构成、特性及测试情况,并对几种典型的双极膜过程进行陛能测试,发现其各种性能比文献报道的装置均有所改进,从而为我国双极膜的推广应用提供成型的装置以及为理论研究提供研究平台.     

双极膜的制备技术进展

以双级膜为基础的水解高技术有广泛的应用。本文总结了双极膜的制备方法，讨论了影响双极膜性能的因素。     

新膜及膜过程的研究现状及发展动向

本文综述了双极性膜及其电渗析、膜蒸馏、膜萃取、无机膜等新膜及膜过程，简要说明其研究状况，应用前景和发展动向。     

双极膜制酸碱的实验

本文报导了自制双极膜的工作性能,利用双极膜水解离效应将盐转化成相应的酸和碱,对此工艺及操作方式进行了探索,研究了各种工艺参数如电流密度,膜电压降、电流效率之间的关系。     

双极膜制酸制碱电流效率的测定

双极膜制酸碱的电流效率是反映双极膜性能的重要参数，它主要取决于双极膜阴，阳膜层对离子的选择性。本文设计了测试双极膜阴、阳膜层对离子的选择性和制酸制碱电流效率的简单、可靠方法，并用该方法完成了自制双极膜和上海产异相双极膜电流效率的测试实验。     

膜技术在水处理中的应用与发展

膜技术方法很多，应用面也很广，本文对反渗透，电渗析，超过滤，纳滤和微孔过滤等膜技术在国内水处理方面的应用概况作一综合介绍。     

双极膜电渗析清洁制备NaOH和H2SO4的试验研究

采用双极膜、阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列构成的五隔室双极膜电渗析(BMED)构型,以Na2SO4为原料制备NaOH和H2SO4。研究了电流密度和原料液浓度对膜堆操作性能的影响,并对2种不同的均相阳膜进行了对比考察。结果表明,在电流密度50 mA/cm2,Na2SO4原料液浓度10%的条件下,试验范围内NaOH的收率可达79.63%,其收率和能耗随电流密度的增大而增加;电流密度恒定时,较高的原料液浓度利于保持更小的膜堆电阻,过程能耗相应降低。将BMED制得的稀NaOH和H2SO4溶液直接用于饱和阴、阳离子交换树脂的再生处理,并将其与经常规酸碱试剂化学再生的树脂均用于反渗透产水的深度除盐制备纯水,结果前者所获水质纯度显著优于后者,表明BMED所制备的酸碱纯度更高,树脂再生更为彻底。     

DM型阳极隔膜的开发与应用

在阴极电泳涂装中,ＤＭ阳极隔膜除去弱酸离子,保证电泳正常进行的特种分离膜。ＤＭ阳极隔膜具有好的选择性、化学稳定性和尺寸稳定性。因该表面与阴极电在对脂含有相同电荷,具有优异的抗污染性能。ＤＭ阳性隔已取代进口膜,在阴极电泳涂装中得到广泛应用。