雙極膜水解離性能改進的研究.pdf

1、雙極膜是一種由陰離子交換層和陽離子交換層構成的特殊離子交換膜，它在直流電場反向偏壓下可以將水以最低的理論電壓解離成氫離子和氫氧根離子。利用這一功能的雙極膜電滲析技術由于能夠簡化工藝而且不產(chǎn)生或者產(chǎn)生很少的廢物，所以廣泛用于資源回收、污染控制和化工清潔生產(chǎn)。 出于對雙極膜電滲析能耗和應用環(huán)境的考慮，如何穩(wěn)定雙極膜水解離實際電壓和提高雙極膜的耐溫性就成為了兩個很有實際意義的課題。本文從雙極膜中間層修飾和材料雜化入手對雙極膜進行改性研

2、究，考察了(1)凹凸棒石-FeCl3復合物作為雙極膜中間層對雙極膜水解離的影響，以及凹凸棒石對Fe3+流失的抑制作用；(2)雜化雙極膜和傳統(tǒng)的有機雙極膜性能優(yōu)勢。 對于中間層的修飾，實驗采用流涎法制備了以FeCl3、凹凸棒石、凹凸棒石-FeCl3復合物為中間層的雙極膜，進行了電流-電壓曲線、阻抗譜圖表征，對凹凸棒石-FeCl3復合物和FeCl3作為中間層的雙極膜進行水解離實驗，同時測定Fe3+流失量和膜的電壓降的變化。結果表明：

3、(1)凹凸棒石和FeCl3都可以作為水解離的催化劑。濃度和位阻效應是影響催化劑的兩個主要因素。(2)凹凸棒石和FeCl3復合物具有協(xié)同催化作用，最佳的濃度是5gdm-3凹凸棒石和0.005 mol dm-3 FeCl3。(3)從Fe流失、中間層厚度、電壓降、酸/堿產(chǎn)量的角度來看，5gdm-3凹凸棒石和0.005 mol dm-3 FeCl3改性的雙極膜功能更穩(wěn)定。 對于膜材料的雜化，實驗采用在陰膜或雜化陰膜上流涎陽膜或雜化陽膜的