阴离子交换膜改性及抗污染性能研究进展

电渗析技术应用于工业废水脱盐时,废水中有机物及其它杂质组分等会造成膜污染,进而影响脱盐性能。电渗析膜污染防治对促进电渗析在工业废水处理中的应用有重要意义。相比于阳离子交换膜,阴离子交换膜更易形成有机污染,且更严重。阴离子交换膜污染主要由腐殖酸、牛血清蛋白、阴离子表面活性剂等有机物造成,污染过程主要受静电作用、亲和作用和几何因素的影响。膜改性提高阴离子交换膜的抗污染性能是电渗析膜污染防治的有效方法,目前已有许多有关膜改性提高阴离子交换膜抗污染性能的报道。膜改性方法主要有化学改性法、等离子体改性法、表面涂覆改性法、电沉积改性法、自聚合改性法及改进基膜结构法等。本工作对阴离子交换膜改性及抗污染性能的研究进展进行了综述,对不同改性方法的优缺点进行了分析和评价。这些改性方法能提高阴膜表面的负电荷密度和亲水性、降低膜表面粗糙度和基膜含水率等,因此可以改善阴离子交换膜的抗污染性能。然而,目前研究获得的改性阴离子交换膜仍存在修饰层不稳定、抗污染性能不理想和性能测试不系统等缺点,需进一步优化改性方法、改性工艺、组分修饰及性能测试等,以获得抗污染性能稳定且效果良好的改性阴离子交换膜。     

车用燃料电池阴离子交换膜材料研究进展

介绍了车用燃料电池阴离子交换膜材料的研究进展和制备方法。阴离子交换膜材料可分为主链型、侧链型、超支化型及交联型。主链型阴离子交换膜材料耐热性能、力学性能和离子交换性能优异,但耐碱性较差;侧链型阴离子交换膜材料结构与性能易调控,耐碱性优异;超支化结构和交联结构能够赋予阴离子交换膜材料更高的耐水性、耐碱性、稳定性和离子传导性能。阴离子交换膜材料主要通过直接聚合法和后功能化法制备,两种方法优缺点各异,需根据实际情况进行选择。     

抗污染性能阴离子交换膜——21世纪初期研究进展及展望

综述了阴离子交换膜在抗污染性能方面的最新研究进展,从阴离子交换膜被污染的机理以及主要污染物质着手,介绍了国内外关于由腐殖酸、表面活性剂、蛋白质等造成的阴离子膜污染规律的最新研究,同时介绍了当前关于防止和缓解阴离子交换膜膜污染改性方法的研究进展,并展望抗污染性能阴离子交换膜的研究发展趋势。     

用于燃料电池的碱性阴离子交换膜研究进展

针对当前碱性阴离子交换膜离子电导率低和高温耐碱性较差的问题,本文综述了碱性功能基团和聚合物主链结构对阴离子交换膜离子电导率、碱性稳定性等主要性能的影响,主要介绍了季铵盐型、胍型、季盐型、咪唑盐型、锍盐型碱性功能基团以及嵌段共聚物、侧链型聚合物为基体材料的阴离子交换膜的研究进展,重点分析了上述因素对离子电导率的影响机理。综合分析表明,为了制备高电导率且强耐碱性的阴离子交换膜,进一步改性研究提高碱性功能基团离子电导率和碱性稳定性,优化聚合物主链结构,构建高效、有序的离子传输通道是未来的主要研究方向。     

单价选择性阴离子交换膜的改性研究进展

详细介绍了表面改性法和膜基体改性法的原理、特点及其改性效果，总结了近3年来单价选择性阴离子交换改性的研究进展并对不同改性方法进行了评价。结果表明，膜改性是一种提高单价选择性阴离子交换膜的渗透选择性、离子通量和抗污染性能的有效方法。最后分析了限制单价选择性阴离子交换膜量产的因素，并展望了单价选择性阴离子交换膜可能的量产方向。     

基膜改性对制备的复合膜性能影响研究

复合膜通常由基膜和在其上的功能层组成,复合膜的使用性能主要由两者共同作用决定,由于两种结构不是同一种材料,因此可以独立控制改良。简述了基膜改性的三种方法,阐述了材料改性、共混改性和表面改性,这三种基膜改性方法对制备的复合膜性能的影响,并对基膜的发展进行了展望。     

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。     

界面聚合法制备中空纤维复合纳滤膜的研究进展

综述了近年来采用界面聚合法制备中空纤维复合纳滤膜的研发进展,重点介绍了基于不同基膜材料和不同界面聚合条件所制备的中空纤维复合纳滤膜的性能及纳滤膜的改性。讨论了通过改性基膜或者加入添加剂等来提高中空纤维复合纳滤膜性能的方法。最后对不同类型产品在工业化放大时可能遇到的问题进行了探讨。     

单价选择性阴离子交换膜改性研究进展

总结了目前单价选择性阴离子交换膜在改性方面的研究进展,着重从掺杂改性、涂覆表面改性、电沉积表面改性及化学接枝表面改性四个方面详细阐述了提高阴离子交换膜单价选择性的方法,并分析了限制单价选择性阴离子交换膜发展的因素,最后指出明晰改性机理和拓展改性新方法是今后阴离子交换膜提升单价选择分离性能的发展方向。     

用于燃料电池的聚合物电解质膜及其改性方法

聚合物电解质膜是质子交换膜燃料电池的核心部件.目前广泛使用的全氟质子交换膜(如Nafion(R)系列)存在着价格昂贵、使用温度有限、甲醇渗透率高以及降解再生困难等缺点.对聚合物基质材料进行物理或化学改性,可以提高质子传导率、改善机械强度等性能,获得高性能、低成本的质子交换膜.从聚合物材料改性的角度,综述了燃料电池用聚合物电解质膜的制备方法和电化学性能,并对各种改性方法进行了比较.     

耐碱的螺环型N-杂环季铵盐阴离子交换膜材料的研究进展

综述了近年来螺环型N-杂环类阴离子交换膜材料的研究进展，包括膜材料的制备方法及分类、降解机理和氢氧燃料电池性能，并对该领域的发展趋势进行了分析和展望。     

碱性燃料电池用阴离子交换膜的改性研究

阴离子交换膜(AEM)是碱性阴离子交换膜燃料电池(AAEMFC)的关键部件之一,对碱性阴离子交换膜燃料电池的综合性能具有重要的影响。结构改性是提高阴离子交换膜性能的有效手段,文章综述了碱性燃料电池用阴离子交换膜的改性的一些研究成。     

概述离子交换膜的发展及前景应用

离子交换膜因其在节能、环保方面的巨大优势,已经发展为未来研究的主要方向。离子交换膜的分类方法已经完善,但在制备方法、改性以及应用方面的研究一直是研究的重点方向,对阴离子交换膜、阳离子交换膜及其制备过程、表面改性和掺混改性过程的研究具有巨大经济价值,离子交换膜在水处理、电渗析和冶金方面的应用可以极大的节约能源,在环境保护方面也具有巨大应用前景。     

概述离子交换膜的发展及前景应用

离子交换膜因其在节能、环保方面的巨大优势,已经发展为未来研究的主要方向。离子交换膜的分类方法已经完善,但在制备方法、改性以及应用方面的研究一直是研究的重点方向,对阴离子交换膜、阳离子交换膜及其制备过程、表面改性和掺混改性过程的研究具有巨大经济价值,离子交换膜在水处理、电渗析和冶金方面的应用可以极大的节约能源,在环境保护方面也具有巨大应用前景。     

以聚苯醚为母体的复合型阴离子交换膜的研究进展

聚苯醚是一种很适合作为阴离子交换膜基体的材料,它具有良好的导电性和尺寸稳定性,基本上不受温度和湿度的影响,而且价格低廉。本文分别讨论了聚苯醚与金属和无机材料等功能基团复合后的性能,并对复合后的聚苯醚类阴离子交换膜前景做出展望。     

聚环氧氯丙烷胺的合成及其在荷电镶嵌膜中的应用

以环氧氯丙烷、二甲胺、乙二胺为原料制备荷正电的高分子材料聚环氧氯丙烷胺.红外光谱分析表明聚环氧氯丙烷胺含有季铵盐基团,可以作为荷正电剂使用.实验以聚环氧氯丙烷胺及2,5-二胺基苯磺酸的混合水溶液为无机相,三酰氯的正己烷溶液为有机相,在聚醚砜超滤基膜上,通过界面聚合制备了一种新型复合荷电镶嵌膜.由图谱可以确定,2,5-二胺基苯磺酸与三酰氯的界面聚合产物是一种带有阳离子交换基团磺酸基团的芳香族聚酰胺类物质;同时由于膜制备过程中荷正电材料聚环氧氯丙烷胺的加入,使得膜的表层带有阴离子交换基团.复合膜由于带有阴阳离子交换基团而具有荷电镶嵌膜的特征.     

季铵化聚砜和季膦化聚砜共混阴离子交换膜的制备与表征

以聚砜为基材制备阴离子导电膜材料。将季膦化聚砜铸膜液与已证实成膜性能良好的季铵化聚砜共混,制备QAPSFOH/QPPSFOH共混阴离子交换膜,以改善季膦化聚砜成膜困难问题。通过改变两种成分比例,可以得到不同性能的阴离子交换膜。在QAPSF与QPPSF摩尔比为1∶2时,共混膜电导率达0.030 9 S/cm,拉伸强度达775 MPa,热分解温度达160℃,满足实际情况对阴离子交换膜的需要。     

季膦化聚砜和季胺化聚砜共混阴离子交换膜的制备与表征

以聚砜为基材制备阴离子导电膜材料。将季膦化聚砜筑膜液与已证实成膜性能良好的季铵化聚砜共混,制备阴离子交换共混膜QAPSFOH/QPPSFOH,以改善季膦化聚砜成膜困难问题。通过改变两种成分比例,可以得到不同性能的阴离子交换膜。在QAPSF:QPPSF摩尔比为1:2时,共混膜电导率达0.0309 S/cm,拉伸强度达775 MPa,热分解温度达160℃,满足理论对阴离子交换膜的需要。     

双极膜改性研究进展

从膜材料改性和中间层改性2个方面对近年来双极膜的改性研究进行了分析,重点讨论了用不同大分子材料改性双极膜中间层的优势和不足。指出国内多数双极膜的制备仍处于实验研究阶段,而国外的双极膜已在市场上大规模应用,国内外差距较大。因此,改进制膜工艺和方法、寻找更加适用于制备双极膜的基膜材料、降低膜电阻和跨膜电压从而降低双极膜电渗析的运行成本、拓展双极膜的应用领域,将是今后国内双极膜制备领域的主要发展方向。     

聚苯乙烯磺酸钠对掺混聚偏氟乙烯阴离子交换膜的改性表征

聚苯乙烯磺酸钠（PSS）因含有强电离作用的负电荷基团（磺酸基团）可以和聚偏氟乙烯（PVDF）一起改性阴离子交换膜,使膜在提高稳定性的前提下,保证其他性能。本实验采用浸润改性法,用PSS浸润改性添加了PVDF的阴离子交换膜。探讨了PSS含量对膜性能的影响,如膜电阻、离子交换容量、含水率和选择透过性。利用红外光谱仪及扫描电子显微镜表征手段对膜表面性质和结构进行了分析。结果表明,当PSS含量增加时,膜面电阻先降低后升高,离子交换容量和含水率升高,离子选择透过性先升高后降低。虽然PVDF的添加使阴离子交换膜除稳定性外的其他性能下降,但PSS的浸润改性弥补了这一缺陷,这使得PSS与PVDF复合改性的阴离子交换膜具有一定的实用价值。