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高考電化學離子交換膜

發布時間:2022-08-26 10:48:10

Ⅰ 高中化學的電化學陽離子交換膜和陰離子交換膜怎麼判斷

判斷正負極,看哪邊多了啥離子,靠近那邊的就是啥離子膜。
靠近負極的由於負極產生更多的陽離子,導致不能呈電中性,所以負極就是陽離子膜正極就相反了

Ⅱ 高三電化學求解第11題,完全看不懂電池工作原理啊我電化學很差!

這個簡單啊,離子交換膜只允許通過特定的離子,陽離子交換膜只能通過陽離子,阻礙陰離子通過,那陰離子交換膜相反。。。Y是氫氧化鋰,鋰離子是正價只能用電子去吸引他,通入硫酸鋰後,硫酸鋰的鋰離子往Y處跑,後面Y處又加入水,那麼鋰離子跟水電離的氫離子一起跑到電極Y處,而水電離的氫離子比鋰離子更容易得到電子,Y級這邊只能剩下鋰離子跟水電離的氫氧根,再加上中間通入硫酸鋰緣故,所以鋰離不能通過交換膜N,所以N只能是陽離子交換膜,那麼Y級反應式應該是氫離子得到電子生成氫氣,C一看就是錯的。。。生成一克氫氧化鋰,那麼就應該有半克氫氣出來。。。你可以自己算!!

Ⅲ 高考電化學問題中如何判斷用的是陰離子交換膜還是陽離子交換膜

經驗:高中所用到的更多是:⑴質子交換膜:H+離子 ⑵陰離子交換膜:OH-離子

Ⅳ 高中化學題,這一題B選項如何理解電化學哩如何判斷電解槽中的離子交換膜是哪種

寫出陽極反應式,會發現生成了四個氫離子,這些氫離子去哪裡了?就是通過離子交換膜到陰極區域去了 懂了嗎 就是通過陰陽極的反應式跟兩邊所生成的組織來判斷各種物質的去向 和來源

Ⅳ 離子交換膜怎麼判斷

離子交換膜的實質是陰陽離子的電荷守恆。離子膜的一邊反應消耗陰離子就會從另一邊吸收陰離子使電荷守恆,陽離子也是一樣的道理。陰陽離子交換膜的判斷通過兩極反應式判斷你可以先把兩極反應式寫出來,再判斷。

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。

一般商品膜常提供以下性能指標:

1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。但是由於活性基團一般具有親水性,因此當活性基團含量高時,膜內水分與溶脹度會隨之增大,從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過於疏鬆,而使膜的選擇性下降。一般膜的交換容量約為2-3mmol/g。

2、含水量指膜內與活性基團結合的內在水,經每克干膜所含水的克數表示(%)。含水量與其交換容量和交聯度有關。

3、導電性(膜電阻)一般用電導率(ω-1.cm-1)或電阻率(ω.cm)表示,也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻(ω.cm2)表示。

4、選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力,用離子遷移數(t)和膜的透過度(p)來表示。膜內離子遷移數即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對於理想的離子交換膜,反離子的遷移數為1,同名離子的遷移數為0.實際上由於各種因素的影響,反離子在膜內的實際遷移可能達到1。

Ⅵ 電化學陽陰離子交換膜可不可以這樣理解使

陽離子交換膜理論上只允許陽離子通過
陰離子交換膜理論上只允許陰離子通過
質子交換膜理論上只允許質子通過

Ⅶ 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

Ⅷ 高中電化學做題事時質子交換膜有什麼用

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回劑和燃料,防止正負極氧答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.
質子交換膜只讓正離子通過,達到選擇通過的目的。這樣正離子才可以去另一極發生反應,而負離子不會出來干擾

Ⅸ 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

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