雙極膜水解離性能改進(jìn)的研究.pdf

1、雙極膜是一種由陰離子交換層和陽(yáng)離子交換層構(gòu)成的特殊離子交換膜，它在直流電場(chǎng)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(shù)由于能夠簡(jiǎn)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(duì)雙極膜電滲析能耗和應(yīng)用環(huán)境的考慮，如何穩(wěn)定雙極膜水解離實(shí)際電壓和提高雙極膜的耐溫性就成為了兩個(gè)很有實(shí)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(duì)雙極膜進(jìn)行改性研

2、究，考察了(1)凹凸棒石-FeCl3復(fù)合物作為雙極膜中間層對(duì)雙極膜水解離的影響，以及凹凸棒石對(duì)Fe3+流失的抑制作用；(2)雜化雙極膜和傳統(tǒng)的有機(jī)雙極膜性能優(yōu)勢(shì)。 對(duì)于中間層的修飾，實(shí)驗(yàn)采用流涎法制備了以FeCl3、凹凸棒石、凹凸棒石-FeCl3復(fù)合物為中間層的雙極膜，進(jìn)行了電流-電壓曲線、阻抗譜圖表征，對(duì)凹凸棒石-FeCl3復(fù)合物和FeCl3作為中間層的雙極膜進(jìn)行水解離實(shí)驗(yàn)，同時(shí)測(cè)定Fe3+流失量和膜的電壓降的變化。結(jié)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(yīng)是影響催化劑的兩個(gè)主要因素。(2)凹凸棒石和FeCl3復(fù)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(duì)于膜材料的雜化，實(shí)驗(yàn)采用在陰膜或雜化陰膜上流涎陽(yáng)膜或雜化陽(yáng)膜的