新型陽離子交換膜的制備表徵及其應用

❶ 離子交換膜電解槽的組成是什麼陽離子交換膜的作用是什麼

①離子交來換膜電解自槽的組成
由陽極（金屬鈦網）、陰極（碳鋼網）、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成，電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。下圖表示一個單元槽的示意圖。
②陽離子交換膜的作用
將電解槽隔成陰極室和陽極室，它只允許陽離子（Na＋）通過，而阻止陰離子（Cl－、OH－）和氣體通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。

❷ 怎麼樣能獲得陽離子膜

陽離子膜的製取方法很多。如:
用聚四氟乙烯(PTFE)乳液作粘結劑與聚四鈦酸鉀(TPTIK)離子交換劑混煉、滾壓法制備非均相陽離子交換膜；
溶解2g殼聚糖於2 ％醋酸的丙酮水溶液中（丙酮：水一4 : 6 ) ，加1g 二縮三乙二醇後，定容至100ml ，搖勻，脫氣；在潔凈的玻璃板上倒人鑄膜液，並用玻棒平膜．將膜在室溫通風條件下乾燥，待失去流動性為止；再將膜浸人278K 的稀鹼凝固液中lh ，再轉人丙酮內，待膜從玻璃板上分離下來，洗凈．把膜浸人358K 熱水中20min ，最後將膜濕態保存,使用時用聚丙烯睛無紡布作為膜的支撐體，裝人反滲透裝置中;

周金盛等人[2]應用相轉化法制備了醋酸纖維素(CA)-三醋酸纖維素(CTA)不對稱納濾膜。針對CA/CTA比，混合溶劑比例，添加劑和制膜條件等因素對膜性能的影響進行了研究。所製得的膜在操作壓力1MPa和進水溫度5～25℃條件下，對1000mg/L的NaCl水溶液脫鹽率達到了15～60%，而對1000mg/Na2SO4水溶液脫鹽率為85～98%。劉玉榮等人[3]對醋酸纖維納濾膜連續成膜工藝進行了研究，確定了連續制備醋酸纖維納濾膜的工藝條件。在機制膜制備中，材料的毛疵點可能導致膜面的疵點和缺陷。而材料表面的微細的軟毛，則有利於鑄膜液與增強材料的結合，使膜不宜從增強材料上剝離;
岑美柱和章勤等人[4]採用高取代度氰乙基纖維素與二醋酸纖維素共混為膜材料，丙酮、二氧六環混合溶劑，以有機醇為主、加入適量其他添加劑為致孔劑，通過冰水凝膠浴干濕法紡絲，製得性能良好的中空纖維納濾膜;
楊艷紅和方文驥[8]以聚乙烯亞胺(PEI)和均苯三甲醯氯(TMC)為反應單體，採用界面聚合法制備了一種荷正電納濾膜。
但是，陽離子膜的製取是相當專業的，絕大部分企業都是購買使用。

陽離子膜的作用就是允許陽離子通過而阻擋陰離子通過。陰離子膜的作用與此相反。兩者結合使用可以獲得純水。

❸ 如何自製陽離子交換膜

離子交換膜是對離抄子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子，陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。
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❹ 合肥學院化學與材料工程系的科研項目

1 50905054 胡坤宏 國家自然科學基金項目 二硫化鉬的形態尺寸效應及其在潤滑材料設計中的應用研究 20
2 ZD200902 高大明 省教育廳自然科學研究重大項目 熒游標記的分子印記微納晶元對農葯殘留的快速檢測 10.0
3 209056 高大明 教育部科學技術研究重點項目 熒游標記的分子印記微納光學感測器對芳香硝基爆炸物探測 10.0
4 090414176 高大明 安徽省自然科學基金項目 熒游標記的人工抗體微納光學感測器對芳香硝基爆炸物探測 5.0
5 090415211 劉俊生 安徽省自然科學基金項目 滲透汽化透醇雜化膜分離低濃度甲醇廢水的關鍵技術研究 5.0
6 KJ2009B036 朱德春 省教育廳自然科學研究一般項目 農林廢棄物制富含CO/H2合成氣過程研究 1.0
7 KJ2009B247Z 趙娣芳 省教育廳自然科學研究一般項目 凹凸棒石復合納米碳酸鈣超細粉體制備工藝研究 0.0
8 KJ2009B045Z 程繼海 省教育廳自然科學研究一般項目 白鎢礦型電解質材料的制備與性能研究 0.0
9 KJ2009B243Z 張凌雲 省教育廳自然科學研究一般項目 核殼型磁性納米光催化劑TiO2/NiFe204制備及性能研究 0.0
10 09KY14ZR
司靖宇
合肥學院 應用微電極技術研究湖泊沉積物溶解氧、錳和鐵的還原梯度
0.6
11 09KY13RW
吳孔寶
合肥學院 新建本科院校質量文化建設研究
0.3
2、2008年
序號 項目編號 申請人 項目來源 項 目 名 稱 經費（萬元）
1 08KY014ZR 程繼海 合肥學院 新型固體電解質材料的制備與性能研究 0.6
2 08KY019ZR 王 玉 合肥學院 含三價稀土鹵化物二元相圖的熱力學研究 0.6
3 KJ2008A068 邵國泉 省教育廳重點項目 廉價環保型農葯微乳劑技術的研究與開發 5.0
4 ZD2008002-1 劉俊生 省教育廳重大項目 新型雜化荷電鑲嵌膜的制備及其在廢水處理中的應用基礎研究 10.0
5 KJ2008B007 胡科研 省教育廳一般項目 新型耐酸陽離子交換膜的制備及其在葡醛酸水母液濃縮中的應用研究 1.0
6 RC039 楊本宏 合肥學院人才基金 POSS/PMMA納米復合材料制備及性能研究 10
3、2007年
序號 項目編號 申請人 項目來源 項 目 名 稱 經費（萬元）
1 07KY001ZR 尹奇異 合肥學院 LiNbO3-BiFeO3-BaTiO3體系高溫無鉛壓電陶瓷的制備研究 0.8
2 07KY003ZR 楊 林 合肥學院 光電功能配合物的合成、表徵、性質與量子化學計算 0.8
3 07KY006ZR 張凌雲 合肥學院 納米TiO2光催劑新型制備工藝的研究 0.6
4 KJ2007A014 張全爭 省教育廳重點項目 新型金屬—羧酸配位聚合物的設計合成與性能研究 5.0
5 KJ2007A125ZC 鮑巍濤 省教育廳重點項目 中溫SOFC新型梯度陰極材料及其電化學性能的研究 0
6 KJ2007B091 施建軍 省教育廳一般項目 固體氧化物燃料電池生物質氣熱裂解工藝技術研究 1.0
7 KJ2007B133 魯紅典 省教育廳一般項目 鎂鹽晶須增強阻燃聚烯烴復合材料的研究 1.0
8 KJ2007B160 朱仁發 省教育廳一般項目 甜味劑三氯蔗糖生產工藝優化研究 1.0
9 KJ2007B090 吳 纓 省教育廳一般項目 基於超聲化學的高級氧化技術降解聚乙烯醇的應用研究 1.0
10 2007JQ1148 尹奇異 省教育廳青年教師科研資助計劃 LiNbO3-BiFeO3-PbTiO3體系高溫壓電陶瓷的制備研究 0.5
11 2007JQ1149 胡坤宏 省教育廳青年教師科研資助計劃 納米二硫化鉬插層化合物的制備及性能研究 0.5
12 2007JQ1150 管航敏 省教育廳青年教師科研資助計劃 新的自組裝方法制備稀土氟化物一維納米結構的研究 0.5
13 RC036 田長安 院內人才引進項目 溶膠凝膠自燃燒法制備磷灰石型電解質材料 5.0
14 RC034 胡科研 院內人才引進項目 滲透玻璃膜光催化劑降解有機物污染的研究 5.0
4、2006年
序號 項目編號 申請人 項目來源 項 目 名 稱 經費（萬元）
1 06KY006ZR 鮑巍濤 合肥學院 中溫固體氧化物燃料電池密封材料的研製及性能的表徵 0.8
2 06KY004ZR 朱仁發 合肥學院 超聲化學制備硅基介孔材料研究 0.8
3 06KY021RW 王 倩 合肥學院 安徽富煌三珍水產養殖品的市場營銷研究 0.2
4 2006KJ126B 范廣能 安徽省教育廳 中溫固體氧化物燃料電池新型電極材料的制備及其性能研究 1
5 2006KJ159B 鄧崇海 安徽省教育廳 新穎的雙β-二酮稀土配合物的設計、合成及光電性質研究 0.8
6 2006KJ126B 鮑巍濤 安徽省教育廳 中溫固體氧化物燃料電池新型電極材料的制備及其性能研究 1
7 RC006 邵國泉 人才引進項目 煙草表面微觀組成結構及煙草表面改性研究 5.0
8 RC009 朱仁發 人才引進項目 新型陽離子有機高分子絮凝劑輻射制備及其應用研究 5.0
9 RC018 朱德春 人才引進項目 透氧陶瓷膜制備及其應用研究 5.0
10 RC014 魯紅典 人才引進項目 阻燃和交聯聚烯烴復合材料的制備與機理研究 5.0
11 RC011 張全爭 人才引進項目 無機-有機雜化多金屬氧酸鹽的合成與性能研究 5.0
12 RC013 劉俊生 人才引進項目 膜分離技術處理冶金生產中廢液的研究 5.0
13 RC025 趙娣芳 人才引進項目 金屬離子/納米氧化物雙組分改性坡縷石機械力化學效應及抗菌性能研究 5.0
5、2005年
序號 項目編號 申請人 項目來源 項 目 名 稱 經費（萬元）
1 05ky003zr 管航敏 合肥學院 凝膠水熱法制備BLT系微波陶瓷納米粉體研究 0.9
2 05ky005zr 韓成良 合肥學院 納米改性TI（CN）基金屬陶瓷刀具復合材料研究 0.8
3 05ky009zr 胡坤宏 合肥學院 二硫化鉬納米晶制備工藝及其催化性能研究 0.7
4 05ky018zr 吳 纓 合肥學院 聚乙二醇的光催化反應及降解機理研究 0.8
5 2005kj139 丁 明 安徽省教育廳 鐵及其合金納米管制備與性能研究 1
6 2005kj138 董 強 安徽省教育廳 用於超細（納米）陶瓷粉體制備的連續化微波反應器與膜分離過程研究 1
7 20501002 鄧崇海 國家自然科學基金項目 ZnO-一維納米結構及復合結構的低溫溶液控制生長和機制研究 5.0
8 2005jq1228 鄧崇海 省教育廳青年教師科研資助計劃 新型雙β-二酮稀土紅色發光材料的合成及性質研究 0.5
9 RC003 鮑巍濤 院人才引進項目 固體氧化物燃料電池關鍵材料及制備的研究 5.0
序號 合作單位 承擔人 項目名稱 經費（萬元）
1 北京機電研究所 范廣能 炮管防燒蝕、高耐磨、長壽命防護材料的研製 6
2 合肥金綠食品有限責任公司 丁 明 一種綠色化生產低聚殼聚糖新工藝 14
3 馬鞍山鋼鐵股份有限公司 丁 明 利用焙燒氧化鐵制備氧化鐵顏料新技術 11

❺ 陽離子交換膜的原理是什麼

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結構式可簡單表示為R—SO3H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+

這也是硬水軟化的原理。

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為

R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-

由於離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌，可恢復到原狀態而重復使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。

離子交換樹脂的用途很廣，主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。

❻ 離子交換膜的原理是什麼

離子交換膜又稱離子選擇透過性膜。
按其功能和結構的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合膜5種。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。
離子交換膜可製成均相膜和非均相膜兩類。採用高分子的加工成型方法製造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜，然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內聚合成高分子，再通過化學反應引入所需功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合製得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合後加工成膜製得。為免失水乾燥而變脆破裂，須保存在水中。
離子交換膜主要應用於海水淡化，甘油、聚乙二醇的除鹽，放射性元素、同位素及氨基酸的分離，有機物及無機物純化，放射性廢液處理，燃料電池隔膜及選擇性電極等。

❼ 關於陽離子交換膜

「它只允許陽極室的Na+、H+透過離子交換膜進入陰極室」這句話的重心是在陽離子可以內通過，而陰離子不容可以通過。陰極室的陽離子實際上可以通過交換膜進入陽極室，但由於陰極室的H+一直在減少，為了平衡電荷，Na+就會源源不斷的進入陰極室，陰極反應
2H2O+2e-=H2+2OH-,生成了OH-，所以陰極室的稀氫氧化鈉能變成濃氫氧化鈉。

❽ 陽離子交換膜與陽離子交換樹脂

陽離子交換樹脂是陽離子在通過樹脂的時候，被樹脂吸附或者與樹脂上的其他陽離子專進行交換，而陰離屬子不吸附和交換。陽離子交換膜的交換機理和陽離子交換樹脂的交換機理是不一樣的，該膜是一種具有選擇性透過的膜，陽離子可以通過，使陽極區和陰極區的陽離子得以互相交換，陰離子無法投過該膜，無法達到交換的目的。重點理解「交換」這個概念，前者在樹脂上進行的離子置換，而後者是兩極區之間離子的相互遷移，達到交換目的。

❾ 陽離子交換膜作用

1、可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。

2、也可應用於甘油、聚乙二醇的除鹽，分離各種離子與放射性元素、同位素，分級分離氨基酸等。

3、在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備，以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中，也都採用離子交換膜。

4、離子交換膜在膜技術領域中佔有重要的地位，它對仿生膜研究也將起重要作用