陰離子交換膜燃料電池材料

㈠ 陰陽離子交換膜是干什麼

讓離子選擇透過，更好的完成反應。

㈡ 陰離子交換膜的概述

陰離子交換膜的本質是一種鹼性電解質，對陰離子具有選擇透過性作用，因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性交換基團，並且在陰極產生OH-作為載流子，經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。
陰離子交換膜具有非常廣泛的應用，它是分離裝置、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分，在氯鹼工業、水處理工業、重金屬回收、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用 。近年來，隨著新型化學電源的發展，陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池、鹼性陰離子交換膜燃料電池、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究。

㈢ 兩性離子交換膜和陰陽離子交換膜有什麼區別

一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性交換基團，陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,而陰離子因為同性排斥而不能通過、水處理工業。陰離子交換膜具有非常廣泛的應用，在氯鹼工業、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究，它是分離裝置、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用[1] ,他的高分子母體是不溶解的，並且在陰極產生OH-作為載流子,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、重金屬回收，陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分，因此還被稱為離子選擇透過性膜,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,陽離子膜通常是磺酸型的，隨著新型化學電源的發展,但在膜外我們通電通過電場作用，對陰離子具有選擇透過性作用。近年來,所以具有選擇透過性，經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中。 陰離子交換膜的本質是一種鹼性電解質、鹼性陰離子交換膜燃料電池

㈣ 離子交換膜的材質是什麼最好舉例說明.

一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜.因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜.
制備方法
離子交換膜分均相膜和非均相膜兩類,它們可以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,引入所需的功能基團.均相膜也可以通過單體如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到.
②非均相膜
用粒度為200～400目的離子交換樹脂和尋常成膜性高分子材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡膠等充分混合後加工成膜.無論是均相膜還是非均相膜,在空氣中都會失水乾燥而變脆或破裂,故必須保存在水中.
離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮.電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度.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.此外,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.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.

㈤ 陰離子交換膜的發展前景

陰離子交換膜是新型能量轉換裝置的重要構成部分，其使用性能是否符合要求專是新能源屬電池能否得到商業化應用的基本前提，所以各國對陰離子交換膜的研究爭先恐後，相繼開發出具有不同結構、應用於不同類型電池的電解質隔膜。我國中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來也取得了一定成果，這也是我國新能源技術研究與利用的重要組成部分 。

㈥ 為什麼不用燃料電池發電

您好！
首先，燃料電池跟所有普通電池一樣，是產生直流電的。直流電在遠距離輸送時會造成很大電能損耗，所以如果是用作大規模用電的輸電設備的話根本不可行。只能用作短距離小型發電裝置。
另外就是成本問題。燃料電池一般使用的是嵌鉑的石墨電極，這本身就是一種相當貴的材料。不過，燃料電池最貴的還得屬它的選擇性滲透膜。根據淘寶相關信息，一張40cm*80cm的陰離子交換膜或一張43cm*85cm的陽離子交換膜需要大約500元，而一張20cm*40cm的質子交換膜則需要1500元。膜是常溫燃料電池必不可少的一部分，所以較高的成本也使它很少用於發電。最後，燃料電池對燃料一般具有較高的選擇性，也就對燃料純度的要求比較高。

㈦ 化學問題什麼是兩性離子交換膜主要內容

兩性離子交換膜在膜體結構中同時含有陽離子交換基團和陰離子交換基團的離子回交換膜。
這種膜對某答些離子具有高的選擇性，主要用於分離和回收溶液中的微量金屬，從非離子化物質溶液中除去濃度高的離子化雜質，如從糖液中除去氯化鈉，從中草葯溶液中除去鉛離子，還可用於離子化物質的分離，如氯化鈉與硫酸鈉的分離。

㈧ 高中化學中燃料電池為什麼要用質子交換膜質子交換膜的作用是什麼用了它之後和沒用相比有什麼好處謝

高中化學中燃料電池為什麼要用質子交換膜？質子交換膜的作用是什麼？用了它之後和沒用相比有什麼好處？謝
還有，陽離子交換膜和陰離子交換膜在什麼時候用啊？他們的原理是什麼，有什麼用途？這些膜我有沒弄懂！謝謝各位哥哥姐姐啦，我馬上要高考了，急啊！！謝謝O(∩_∩)O謝謝
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陽離子交換膜和陰離子交換膜作用是讓陽離子或陰離子通過，形成電流，同事阻隔正負極的氧化劑和燃料，防止正負極氧化劑和燃料直接接觸，其原理是離子交換膜的選擇透過性。質子交換膜的作用是讓質子通過，形成電流，同事阻隔正負極的氧化劑和燃料。
wenming... 推薦於：2017-09-18
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離子交換膜是一種選擇性透過的膜，比如陽離子交換膜，就只能有陽離子通過，陰離子就不行。
他的原理是通過成膜材料上面的基團，通過對離子的結合和分離，形成一條條離子通道。比如質子交換膜，通常會有一些易於質子結合的強電解質基團，比如磺酸根，質子很容易和基團結合，也很溶液分離，使得質子順利通過膜。而驅動力可能是膜兩側的壓力差、濃度差或者電勢差等。用途一般是電化學上的應用，比如燃料電池。氯鹼工藝。
燃料電池要用質子交換膜這個不準確，目前只有pemfc和dmfc是用質子交換膜的。它的原理上面簡單說過了，你可以配合圖看看書。他的作用是讓質子通過，形成電流，同事阻隔正負極的氧化劑和燃料。用了他和沒有用比有什麼好處，這個問題只能說它是燃料電池的一個必須的組成部分，沒有它電池根本都不工作。
有問題再問我吧
bluecat... 2011-04-27
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質子交換膜是只允許水和質子（或稱水合質子，H3O+）穿過的膜。
原理簡單說就是：水合質子同質子交換膜中的磺酸基結合，然後從一個磺酸基到另一個磺酸基，最終到達另一邊。理論上只允許水和質子通過，但實際上一些陽離子、小分子有機物也可能會通過
質子交換膜膜材料的改進及應用
質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點，被公認為電動汽車、固定發電站等的首選能源。在燃料電池內部，質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道，使得質子經過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉移構成迴路，向外界提供電流，因此質子交換膜的性能對燃料電池的性能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。
迄今最常用的質子交換膜（PEMFC）仍然是美國杜邦公司的Nafion®膜，具有質子電導率高和化學穩定性好的優點，目前PEMFC大多採用Nafion®等全氟磺酸膜，國內裝配PEMFC所用的PEM主要依靠進口。但Nafion®類膜仍存在下述缺點：(1)製作困難、成本高，全氟物質的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導致成本較高；(2)對溫度和含水量要求高，Nafion®系列膜的最佳工作溫度為70～90℃，超過此溫度會使其含水量急劇降低，導電性迅速下降，阻礙了通過適當提高工作溫度來提高電極反應速度和克服催化劑中毒的難題；(3)某些碳氫化合物，如甲醇等，滲透率較高，不適合用作直接甲醇燃料電池(DMFC)的質子交換膜。
因此，為了提高質子交換膜的性能，對質子交換膜的改進研究正不斷進行著。從近兩年的文獻報道看，改進方法可採用以下幾種方法：
（1）有機/無機納米復合質子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力，從而達到擴大質子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；
（2）對質子交換膜的骨架材料進行改進，針對目前最常用的Nafion®膜的缺點，或在Nafion®膜基礎上改進，或另選用新型骨架材料；
（3）對膜的內部結構進行調整，特別是增加其中微孔，以使成膜方便，並解決催化劑中毒的問題。
另外，除了這3種改進，現有的許多研究都或多或少的採用了納米技術，使材料更小，性能更佳。
以下對採用這三種方法的文獻進行簡要介紹。
（1）有機/無機納米復合質子交換膜
2003年12月4日公開的Columbian化學公司世界專利WO2003100884揭示了一種磺酸導體聚合物接枝碳材料。其製作工藝為將含雜原子的導體聚合物單體在碳材料中氧化聚合，並磺化接枝，該方法也可進一步金屬化聚合物接枝的碳材料。含碳材料可以是碳黑、石墨、納米碳或fullerenes等。聚合物為聚苯胺、聚吡咯等。其質子電導率為8.9×10-2S/cm（採用Nafion-磺酸聚苯胺測試）。
國內較多專利均採用類似方法。如2003年6月公開的清華大學中國專利CN1476113，將膜基體含磺酸側基的芳雜環聚合物加到溶劑中，形成均勻混合物後，加入無機物，形成懸浮物。通過納米破碎技術對該懸浮物進行破碎，得到分散均勻的漿料，用澆注法制膜。其形成的膜結構均勻、相當緻密。它不但能良好地抗甲醇滲透，還具有良好的化學穩定性和質子傳導性，甲醇滲透率小於5％。
（2）對膜骨架聚合物材料進行改進
《Journal of Membrane Science》雜志2005年刊登了香港大學發表的論文，其採用原位酸催化聚合法，將Nafion和聚糠醇共聚，由該材料制備的質子交換膜明顯改善了還原甲醇流量，其質子電導率為0.0848S/cm。
2004年公開的中山大學中國專利CN1585153，介紹了一種直接醇類燃料電池的改性質子交換膜的制備方法。所述制備方法是以市售的磺化樹脂為原料，並加入無機納米材料，通過流延法、壓延法、塗漿法或浸膠法等成膜方法來制備質子交換膜。
（3）對膜的內部結構進行調整
《Elctrochimica Acta》雜志2004年刊登了韓國Gwangju科技學院的論文，其採用了選擇改進型聚合物為質子交換膜，其選用了磺化聚苯乙烯-b-聚（乙烯-γ-丁烯）-b-聚苯乙烯共聚物（SSEBS），在微觀形態下觀察，呈現出納米結構離子通道，這種質子交換膜的電抗性比普通質子交換膜更優異。
2001年公開的由華中科技大學申請的中國發明專利CN1411085，其在一塊厚度h≤1mm的陶瓷薄膜構上有序分布有若干微孔，其孔徑n≤2mm，微孔遍布整個陶瓷薄膜，在所述陶瓷薄膜的微孔內填充有高電導率的電解質。孔徑n最好為納米數量級。該質子交換膜的制備方法為：首先在厚度h≤1mm金屬薄膜上制備有序微孔；再用電化學方法或其它方式氧化成陶瓷薄膜；然後在陶瓷薄膜的微孔中填充高電導率的電解質。這種方法成膜容易，製造成本低的特點，並且可以通過提高質子交換膜的工作溫度解決催化劑中毒的問題。
此外，近期國外報道的一些質子交換膜製造方法還有：
WO200545976為Renault公司於2005年5月19日申請的有關離子導體復合質子交換膜的專利，其揭示了一種離子導體復合膜的製造方法，包括a）組合電子和離子性非導體聚合物，或在溶液或熔融狀態下將低熔點鹽與至少兩種聚合物混合；b）與硅土水解類有機前驅體結合；c）與相適合的雜多酸有機溶液混合，鑄造成膜，特別是成薄膜狀，厚度為5～500微米，具有平滑表面，離子導體孔道為納米級。其中聚合物選擇為聚碸類和聚醯亞胺樹脂。最終質子電導率為433k，100%RH條件下測試，達到（1.1～3.8）×10-2S/cm。
2005年3月10日公開的SABANCI大學世界專利WO200521845，使用了一種金屬塗層的納米纖維，此外還涉及電子紡紗納米纖維的金屬塗層工藝。
表1和表2分別列出了以上新方法所採用的材料、質子電導率及最終燃料電池的性能。
但目前對新方法的研究還未成熟，有一些缺點還有待進一步完善。例如：在添加無機物後復合膜會變脆且硬，成膜性變差，所以復合膜中有機物與無機物之間的適當比列變得尤其重要，這也是今後研究方向之一，此外，加入納米粒子後，在膜的綜合性能，如納米粒子的分散性能、控制反應能量方面的研究也值得進一步關注。
ht19891... 2011-04-27
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燃料電池中才會用到，使得陽離子或者陰離子單項通過，使反應能夠持續進行。
jun9209... 2011-04-27

㈨ 電解池離子交換膜到底有什麼用

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料製成的薄膜(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個活性基團，但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類：
1. 非均相離子交換膜 由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中，因而其化學結構是不均勻的。
2. 均相離子交換膜 均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中製成。它沒有異相結構，本身是均勻的。其化學結構均勻，孔隙小，膜電阻小，不易滲漏，電化學性能優良，在生產中應用廣泛。但製作復雜，機械強度較低。
3. 半均相離子交換膜 也是將活性基團引入高分子支持物製成的。但兩者不形成化學結合，其性能介於均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。
此外，離子交換膜按功能及結構的不同，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、聚電解質復合物膜五種類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。

離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度。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。此外，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。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。

㈩ 高中化學中燃料電池為什麼要用質子交換膜質子交換膜的作用是什麼

離子交換膜是一種選擇性透過的膜，比如陽離子交換膜，就只能有陽離子通過，陰離版子就不行權。
他的原理是通過成膜材料上面的基團，通過對離子的結合和分離，形成一條條離子通道。比如質子交換膜，通常會有一些易於質子結合的強電解質基團，比如磺酸根，質子很容易和基團結合，也很溶液分離，使得質子順利通過膜。而驅動力可能是膜兩側的壓力差、濃度差或者電勢差等。用途一般是電化學上的應用，比如燃料電池。氯鹼工藝。
燃料電池要用質子交換膜這個不準確，目前只有pemfc和dmfc是用質子交換膜的。它的原理上面簡單說過了，你可以配合圖看看書。他的作用是讓質子通過，形成電流，同事阻隔正負極的氧化劑和燃料。用了他和沒有用比有什麼好處，這個問題只能說它是燃料電池的一個必須的組成部分，沒有它電池根本都不工作。
有問題再問我吧