程桂石
,
汪群慧
,
孙丽欣
,
何巧力
材料科学与工艺
基于国内尚没有市售的良好双极膜,本研究以氯甲基化聚砜和磺化聚苯醚作为双极膜的阴阳膜层,在双极膜中间界面层固定络合金属作为催化剂,分别利用SnSO4、CrCl3、NiSO4作为催化荆制得3种双极膜,并与不添加任何催化剂制得的双极膜进行了比较.实验表明,络合金属对双极膜水解离有很好的催化作用,当中问界面层含有络合金属催化剂时,双极膜的水解离电势大大降低,并得到3种络合金属的催化活性为:Cr3+>Ni2+>Sn2+;过多催化剂用量会使双极膜的膜电阻增加;络合金属催化剂对双极膜的选择透过度影响不大,可以忽略;双极膜中间界面层中的络合金属催化剂与阴阳膜面的附着力不强,在酸碱环境中有些出现脱落或溶解.
关键词:
络合金属
,
催化剂
,
双极膜
,
中间界面层
任羽西
,
陈力勤
,
陈日耀
,
郑曦
,
陈震
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.06.017
分别采用戊二醛和三价铁离子改性壳聚糖和羧甲基纤维素,制备了CS-CMC聚合物双极膜,并被用于电解法制备水处理剂高铁酸盐.经IR分析表明,该聚合物膜两极分别含有-N=CHR、-COO-官能团.CS-CMC双极膜的溶胀率较小,能稳定存在于浓酸、浓碱溶液中.在电极上迭加变频不对称脉冲方波可及时去除阳极表面的氧化膜.在14 mol/L的NaOH溶液中,室温下以5 mA/cm2的电流密度、脉冲方波频率2 Hz,电解6 h,电流效率平均为51.27%,高铁酸盐浓度达到37 mmol/L.
关键词:
双极膜
,
壳聚糖
,
羧甲基纤维素
,
胶体滴定
,
高铁酸盐
陈强
,
郑淑英
,
陈晓
,
郑曦
,
陈震
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.01.009
在双极膜的中间层中涂布纳米尺寸的光催化剂TiO2和光敏剂蒽醌(Anthraquinone,缩写为Anth),制得三明治式的双极膜.用扫描电镜(SEM),电化学工作站等对制得的膜进行了表征.实验结果表明,在紫外光照射下,以TiO2-Anth修饰的双极膜表现出更高的水解离效率及氢离子和氢氧根离子的渗透率,阻抗减小,工作电压降低等特点.当工作电流密度达125 mA/cm2时,电槽工作电压小于5.0 V.
关键词:
双极膜
,
羧甲基纤维素钠
,
壳聚糖
,
二氧化钛
,
蒽醌
,
光催化
周挺进
,
陈晓
,
陈日耀
,
郑曦
,
陈丽金
,
陈震
膜科学与技术
双极膜是一种新型的离子交换复合膜,因其具有操作简单、效率高、污染排放少等诸多优点,已在资源回收、污染控制与化学工程等诸多领域得到广泛应用,相关的研究也日趋活跃.目前国内外双极膜研究的热点是提高双极膜中间界面层的水解离效率,降低跨膜电压并拓展其应用领域.本文对近年来国内外有关双极膜的改性、应用及发展动向进行了介绍,并对双极膜的研究进行了展望.
关键词:
双极膜
,
改性
,
应用
,
最新进展
周挺进
,
陈晓
,
陈日耀
,
郑曦
,
陈震
高分子材料科学与工程
分别用Fe3+离子和戊二醛作为交联剂对羧甲基纤维素钠(CMC)-聚乙烯醇(PVA)阳膜层和壳聚糖(CS)-聚乙烯醇阴膜层进行改性,利用静电纺丝法制备聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)-四磺酸基铜酞菁(CuTsPc)纳米纤维纺丝,引入中间界面层,制备CMC-PVA/PVA-SA-CuTsPc/CS-PVA双极膜(BPM),并用扫描电镜、接触角测定仪,电流密度-槽电压关系曲线、交流阻抗谱等对制备的双极膜进行了表征.研究结果表明,经PVA.SA-CuTsPc纳米纤维纺丝改性后,CMC-PVA阳膜表面亲水性增强,双极膜的中间界面层水解离效率提高,膜阻抗和槽电压下降.当电流密度为90 mA/cm2时,CMC-PVA/PVA-SA-CuTsPc/CS-PVA(w (CuTsPc)=3.0％)双极膜的电阻压降(即膜IR降)仅为0.5V.
关键词:
双极膜
,
静电纺丝
,
纳米纤维
,
中间界面层
,
水解离
薛艳红
,
徐铜文
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.03.002
聚苯醚溴化制备溴化聚苯醚(BPP0),与不同的胺反应引进不同的官能团制备阴膜层,再通过溶剂浇铸的方法涂磺化聚苯醚溶液制备双极膜.结果表明,不同固定基团双极膜的水解离性能与形成阴膜层基团的叔胺的pKb值有直接的关联:随着形成功能基团叔胺pKa值的增加,双极膜的催化水解离能力下降.同时研究了不同基团双极膜在不同电流密度下水解离时酸隔室的pH变化,尽管所考察的基团均有一定的水解离作用,但从实际的应用效果来看,有些基团如三丙胺和三丁胺等形成的季铵基团,由于亲水性的局限并不适合于用作双极膜阴膜层的固定基团.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
J-V曲线
,
pH-t曲线
,
水解离
,
固定基团
王文聪
,
杜伟
,
刘德华
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.01.018
在前期研究的基础上,使用双极膜电渗析系统(简称BMED)脱除1,3-丙二醇(PDO)发酵液中的有机盐和无机盐,脱盐率达到99％o以上时,单批次过程能耗为21.9 (W· h)/L发酵液,PDO回收率为96.1％.在此实验基础上进行了七个批次连续脱盐操作.实验结果表明,BMED受连续脱盐操作影响不大,每个批次PDO回收率在92.7％～96.8％之间;七个批次中,每升发酵液脱盐所需的总能耗从21.7W·h增加到了31.6W·h.此外,本实验中得到的碱室液经浓缩后被用于3L和5L的1,3-丙二醇发酵罐的pH调节,酸室液的主要成分丁二酸也被成功结晶回收.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
1,3-丙二醇
,
脱盐
高艳荣
,
王建友
,
刘红斌
膜科学与技术
采用国产双极膜、均相阴、阳离子交换膜交替排列构成的三隔室双极膜电渗析(BMED)构型,以NaCl为原料制备NaOH和HCl.研究了电流密度、原料液浓度和电极液浓度对BMED操作性能的影响,并对两种不同的均相阳膜进行了对比考察.结果表明:在电流密度30 mA/cm2,NaCl原料液浓度为1.5mol/L的条件下,实验范围内NaOH的收率可达80.19％,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;本实验条件下,极室Na2SO4溶液在1％～2％的低浓度范围内时,过程运行效果较3％～4％的高浓度更优.采取进一步向原料室持续补充10％NaCl的操作时,5h后产品NaOH浓度可提高至10％左右,较间歇式操作时的4％水平有显著提高.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
氢氧化钠
,
盐酸
徐铜文
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.05.001
离子交换膜的发展可以追溯到60年前,也是我国最早开发的膜过程,目前已经从当初实验室的研究走向不同工业的应用,特别是近年来,随着国家对环境保护的不断重视,以离子交换膜为基础的过程由于能够实现离子的定向或者选择性迁移,在环境保护、清洁生产和分离等具有举足轻重的地位.本文针对国家目前的产业发展政策阐述了离子交换膜的重大国家需求及其创新研究,对今后该领域的发展进行了展望.
关键词:
离子交换膜
,
电渗析
,
扩散渗析
,
杂化膜
,
双极膜
,
国家需求
