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流延法均質離子交換膜

發布時間: 2021-03-03 05:39:02

⑴ 牛奶均質的方法

均質是食品或化工行業生產中經常要運用的一項技術。食品加工中的均質
就是指物料的料液專在擠壓屬,強沖擊與失壓膨脹的三重作用下使物料細化,
從而使物料能更均勻的相互混合,比如奶製品加工中使用均質機使牛奶中
的脂肪破碎的更加細小,從而使整個產品體系更加穩定。

⑵ 膜分離法為什麼使用前在乙醇里浸泡

也可以用甲醇等有機溶液泡啊

⑶ 非均質土層如何用m法求基床系數的比例系數

去看看土木工程的書吧

⑷ 高分子分離膜如何淡化海水

由聚合物或高分子復合材料製得的具有分離流體混合物功能的薄膜。膜分離過程就是用分離膜作間隔層,在壓力差、濃度差或電位差的推動力下,借流體混合物中各組分透過膜的速率不同,使之在膜的兩側分別富集,以達到分離、精製、濃縮及回收利用的目的。單位時間內流體通過膜的量(透過速度)、不同物質透過系數之比(分離系數)或對某種物質的截留率是衡量膜性能的重要指標。分離膜只有組裝成膜分離器,構成膜分離系統才能進行實用性的物質分離過程。一般有平膜式、管膜式、卷膜式和中空纖維膜式分離裝置。
[編輯本段]沿革
早在20世紀初已有用天然高分子或其衍生物制透析、電滲析、微孔過濾膜。1953年,美國C.E.里德提出了用緻密的醋酸纖維素制的膜將海水分離為水和鹽,當時由於水的透過速度極小而未能實用。1960年S.洛布和S.索里拉金成功地開發了各向異性的不對稱膜的制備方法。由於起分離作用的活性層極薄,流體通過膜的阻力小,從而開拓了高分子分離膜在工業上的應用。之後出現了中空纖維膜,使高分子分離膜更適於工業用途。70年代以來,氣體分離膜、透過蒸發膜、液體膜以及生物醫學用膜的研究,開拓了高分子分離膜應用新領域。
[編輯本段]分類
高分子分離膜可按結構分為:①緻密膜,膜中無微孔,物質僅從高分子鏈段之間的自由空間通過;②多孔質膜,一般膜中含有孔徑為0.02~20μm的微孔,可用於截留膠體粒子、細菌、高分子量物質粒子等;③不對稱膜,由同一種高分子材料製成,膜的表面層與膜的內部結構不相同,表面層為0.1~0.25μm薄的活性層,內部為較厚的多孔層;④含浸型膜,在高分子多孔質膜上含浸有載體而形成的促進輸送膜和含有官能基團的膜,如離子交換膜;⑤增強膜,以纖維織物或其他方式增強的膜。
按膜的分離特性和應用角度可分為反滲透膜(或稱逆滲透膜)、超過濾膜、微孔過濾膜、氣體分離膜、離子交換膜、有機液體透過蒸發膜、動力形成膜、鑲嵌帶電膜、液體膜、透析膜、生物醫學用膜等多種類別。
[編輯本段]主要材料
最初用作分離膜的高分子材料是纖維素酯類材料。後來,又逐漸採用了具有各種不同特性的聚碸、聚苯醚、芳香族聚醯胺(見芳香族聚醯胺纖維)、聚四氟乙烯(見氟樹脂)、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯並咪唑、聚醯亞胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物(見聚合物)也越來越多地被用於制分離膜,使其具有單一均聚物所沒有的特性。制備高分子分離膜的方法有流延法、不良溶劑凝膠法、微粉燒結法、直接聚合法、表面塗覆法、控制拉伸法、輻射化學侵蝕法和中空纖維紡絲法等。
[編輯本段]應用
對近沸點混合物、共沸混合物、異構體混合物等難以分離的混合物體系,以及某些熱敏性物質,能夠實現有效的分離。採用反滲透法進行海水淡化所需能量僅為冷凍法的1/2,蒸發法的1/17,操作簡單,成本低廉。因此,反滲透法有逐漸取代多級閃蒸法的趨勢(見表)。膜分離用於濃縮天然果汁、乳製品加工、釀酒等食品工業中,因無需加熱,可保持食品原有的風味。採用高分子富氧膜能簡便地獲得富氧空氣,以用於醫療。還可用於制備電子工業用超純水和無菌醫葯用超純水。用分離膜裝配的人工腎、人工肺,能凈化血液,治療腎功能不全患者以及作手術用人工心肺機中的氧合器等。80年代以來,高分子分離膜正在向高效率、高選擇性、功能復合化及形式多樣化的方向發展。不對稱膜和復合膜的制備以及聚合物材料的超薄膜化等的研究十分活躍。膜分離技術在新能源、生物工程、化工新技術等方面已顯示出它的潛力。

⑸ 均質各向異性介質中滲流問題的解法———坐標變換法

求解此定解問題之前,先考慮一個問題。滲流場中任意點的滲透流速在x軸上的分量vx,依達西定律為

地下水動力學(第五版)

如將x坐標拉長n倍(n可大於1或小於1,若n小於1則為壓縮),同時K值也增大n倍,則vx保持不變。如圖3-2-1所示,當

地下水動力學(第五版)

則兩含水層中對應點的vx不變。我們說,這兩種情況是等效的。求解圖7-2-1a問題可轉化為解圖7-2-1b問題,解得結果再根據(7-2-8)式變換回去而得圖7-2-1a問題的解,這種方法稱為坐標變換法。

對於均質各向異性含水層,也可以同時改變其主滲透系數和坐標而保持滲流的等效性。如果將二維流的兩個主滲透系數變為相等(一個變大,另一個變小),則均質各向異性問題變為均質各向同性問題,而只是坐標按一定比例關系改變罷了。

圖7-2-1 坐標變換法———滲流等效概念圖

按照這個思路,將方程(7-2-4)式改寫為

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因此令(坐標變換)

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其中

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由於s=f(x,y),而 ,因此按復合函數求導法則

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同理,有

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將所得的兩關系式代入(7-2-9)式,並令

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得到變換坐標和相應改變滲透系數後的均質各向同性含水層中地下水運動的微分方程:

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將微分方程進行坐標變換,定解條件也應作相應的變換。

初始條件(7-2-5)式和邊界條件(7-2-6)式分別變換為

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邊界條件(7-2-7)式變換如下:先變換積分號內的Tθdθ部分,考慮到方程(7-1-5)式,有

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而其中的tanθ為

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對該式兩端進行微分,有

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將這兩個關系式代入(7-2-17)式,得

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現在考慮方程(7-2-7)式中積分號內的 部分。r應進行變換,與(7-2-10)式相

似,令

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與前述一樣,根據復合函數求導法則,有

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於是

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將此式及(7-2-18)式代入方程(7-2-7)式,得

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由此可見,經坐標變換後的方程(7-2-14)式、(7-2-15)式、(7-2-16)式和(7-2-19)式所刻畫的定解問題與6.1節均質各向同性介質的對應問題完全一樣。如此,就可以直接採取後者的解(6-1-5)式,即

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式中: 下面對方程(7-2-20)式進行坐標反變換,使得均質各向同性介質中井流的解變回到均質各向異性介質中井流的解。

變換越流井函數的第一變數

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方程(7-1-4)式兩側乘以 ,並考慮到關系x=rcosθ和y=rsinθ,則有

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將此代入方程(7-2-21)式,得

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式中

變換越流井函數的第二個變數

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其中

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將(7-2-23)式和(7-2-25)式代入方程(7-2-20)式,得

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其中, 、aθ和Bθ分別依(7-2-12)式、(7-2-24)式和(7-2-26)式確定。

方程(7-2-27)式就是均質各向異性第一類越流含水層中完整井流的公式。與均質各向同性含水層比較,不同的是:與Q一起構成綜合因子的導水系數,用導水系數的幾何平均值 表示,即主滲透系數的幾何平均值 表示(M不變);與r構成綜合因子的a和B,用方向壓力傳導系數aθ和方向綜合越流系數(越流補給系數 表示。

⑹ 質子交換膜的用途

答:主要用來製造燃料電池。

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。

⑺ 均質性與非均質性、偏光色、非均質視旋轉角和旋向的觀測方法

在礦相顯微鏡下對礦物進行一般鑒定時,主要需對礦物的均質性與非均質性及偏光色作定性觀測。首先是將礦物劃分為均質的與非均質的兩大類,若為非均質礦物,再進一步按非均質效應的強弱予以視測分級和對偏光色及旋向(旋性)作定性的觀測。根據儀器的完備程度及對鑒定數據的要求,可對非均質礦物的非均質視旋轉角Ar進行測量。

一、礦物的均質性與非均質性和偏光色的觀察方法

在對礦物的均質性與非均質性及偏光色進行觀察之前,須校正分析鏡與起偏鏡的位置,使之正交,同時要記錄下分析鏡在正交時的位置(刻度)。簡易校正方法前已述及,現將幾種觀察方法介紹如下。

1.正交偏光觀察法

一般指在低、中倍鏡下的觀察,因為低倍物鏡聚斂程度低,入射光近於直射,同時由於視域較大,可選擇同一礦物多顆粒連晶或集合體的視域,這樣易於判斷其均質性與非均質性。若是均質性,當旋轉物台一周時不發生明暗的變化,即為全消光或為不變的暗灰色。如為非均質礦物,在此嚴格的正交偏光下,轉動物台一周時應出現四次「消光」和四次明亮(45°位置)現象;具有偏光色的礦物,可見顏色遞變現象,注意要記下45°位時的偏光色。

2.不完全正交偏光觀察法

在對礦物均質性與非均質性的觀測中,對一些非均質性較弱的礦物,常利用不完全正交偏光(偏離角1°~3°)進行觀察。這樣可使較多的光量透過分析鏡,而便於判斷是均質性還是弱非均質性的礦物。但轉動物台時,非均質礦物的消光位必然不恰在90°位置上,若偏離角θd>Ar時,則只出現兩明兩暗的現象。必須指出的是,雖然在不完全正交偏光下易於觀察到顏色的變化,但它不是標準的偏光色。

3.正交或不完全正交偏光下油浸觀察法

若用上述兩種方法不能作判斷者,可在油浸中進行觀察驗證。特別是對反射率較低的非均質礦物非均質效應的觀察尤為有效。觀察介質N值的增大將使雙反射現象更加明顯,故非均質效應也必然相應增強。

二、非均質視旋轉角Ar的測量方法

因為非均質不透明礦物Ar值與入射光波波長有關。所以需用不同波長的單色光入射,一般用470 nm、546 nm、589 nm及650 nm的單色光分別測量礦物的Ar。單色光可在強光(如12 V100 W的鹵燈)照射下採用上述各波長的干涉濾光器作為光源。現將測定Ar 的方法介紹如下。

正交偏光暗位法:此方法是依據非均質礦物在垂直入射正交偏光下,處於45°位時,因非均質反射橢圓偏光顯示的亮度可旋轉分析鏡而消去的現象。具體步驟是:在正交偏光下選擇欲測礦物中非均質性最強的顆粒(代表主切面),將其置於視域中心,旋轉物台至該顆粒的消光位,記下度數。再轉動物台45°,使該礦物處於45°位置,此時礦物顆粒最明亮,然後順時針或反時針轉動分析鏡,使礦物呈最暗或消光(如在分析鏡下插入一雙石英試板,可見試板兩瓣明暗相等)。此時分析鏡的轉角(偏離角),即為該礦物對該入射光波波長的Ar

除上述方法外,還有偏光偏離角明暗次數法及單色光偏光圖定位法。後者將在下一章中介紹。

三、非均質礦物旋轉方向(旋向)符號的測定

非均質礦物反射平面偏光或反射橢圓偏光長軸的旋轉方向稱旋向。倘向礦物解理,晶軸、延長或雙晶結合面等某結晶要素方向旋轉,則對該結晶要素而言,其旋向為正(+),反之為負(-)。如圖5-8與圖5-9中,非均質反射旋轉OP′和反射橢圓長軸a與解理和礦物a軸的關系,以RS{0001}解理、a軸(+)表示。測定旋向(旋性)正負的方法如下。

正交偏光暗位法:茲以非平行底切面的輝鉬礦為例,先將其解理轉至平行於起偏鏡的位置,推入上偏光鏡(分析鏡)使之與起偏鏡(東西向)正交。再反時針旋轉物台45°,此時解理處於東北-西南方向,然後也反時針旋轉分析鏡使礦物消光或變暗,表明解理方向為高反射率 R1。我們據此可定輝鉬礦底面解理的旋向為正,或用[ RS{0001}解理(+)]表示,這也表明c軸的旋向為負或[ RSc軸(-)]。而銅藍的例子恰與輝銅礦相反,即解理的旋向為負,c軸的旋向為正。

⑻ 為什麼非均質物體不能用稱重法測量重心

理解方法一,懸掛法測重心利用的原理就是二力平衡,也就是物體受回的重力和繩的拉力一定在一答條直線上,因此重心一定在繩的延長線上,兩條直線交於一點,因此要兩次懸掛才能確定重心的位置 ; 理解方法二,把重物用質點的表示,重力一定會與向上的...

⑼ 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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最佳答案
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

⑽ 求解釋什麼事均質法和單胞有限元法簡要介紹下,非常感謝

均質來機
工作原理:
由於轉子的高自速運轉,被分散的介質被自動的吸入分散頭,然後這些介質呈放射狀以較高速度通過轉子與定子之間。施加在分散介質上的巨大加速度產生極大的剪切和破碎力。另外,定-轉子間介質的高速擾動也促使達到最佳的分散效果。
有限元法
把連續體離散成有限個單元,每個單元的場函數是只包含有限個待定節點參量的簡單場函數,這些單元場函數的集合就能近似代表整個連續體的場函數。根據能量方程或加權殘量方程可建立有限個待定參量的代數方程組,求解此離散方程組就得到有限元法的數值解。

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