基于高溫水解離的有機(jī)——無機(jī)雜化雙極膜制備及其在葡萄糖酸生產(chǎn)上的應(yīng)用.pdf

1、雙極膜是一種特殊的離子交換膜,由陽離子交換層、陰離子交換層和介于中間的過渡層構(gòu)成。在反向電壓的作用下,可以將水解離為氫離子和氫氧根離子。和傳統(tǒng)電滲析法相比,雙極膜電滲析具有過程簡單、能效率高、廢物排放少等特點,在化工生產(chǎn)、能源回收、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都存在廣泛的應(yīng)用。
　　 隨著雙極膜在資源回收和污水處理方面應(yīng)用的推廣,對雙極膜的性能提出了更高的要求。如何克服傳統(tǒng)雙極膜對溫度的限制,減小在預(yù)處理過程中消耗的能量,成為雙極膜電滲析的新

2、的發(fā)展方向。本論文嘗試將有機(jī)—無機(jī)雜化的理論用于雙極膜的制備過程,制備具有較好的耐溫性和穩(wěn)定性的雙極膜。
　　 以磺化聚苯醚(SPPO)為基體,與硅烷偶聯(lián)劑胺丙基三乙氧基硅烷(A1100)進(jìn)行雜化制備雜化陽離子交換層,同時以凹凸棒石-FeCl3復(fù)合物作為雙極膜中間層,以聚合物(VBC-co-γ-MPS)作為雜化陰離子交換層,通過電流電壓曲線、電化學(xué)阻抗譜(EIS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、耐溫穩(wěn)定性和雙極膜水解離產(chǎn)酸情況等方面

3、,對有機(jī)—無機(jī)雜化雙極膜進(jìn)行表征。結(jié)果表明,陰離子交換層中聚乙烯醇(PVA)和聚合物(VBC-co-γ-MPS)的比例為4g:4g時,水解離電壓更低,耐溫性更強(qiáng);通過向陰、陽離子交換層引入無機(jī)組分,可以使得雙極膜在25-80℃的環(huán)境下,具有很好的耐溫穩(wěn)定性;在中間層中添加凹凸棒石-FeCl3復(fù)合物,可以增強(qiáng)雙極膜的水解離性能。
　　 在此基礎(chǔ)上,利用BP-C構(gòu)型,將制得的有機(jī)—無機(jī)雜化雙極膜用于雙極膜電滲析,從葡萄糖酸鈉中制備葡