陰離子交換膜的研究現狀

⑴ 離子交換膜的原理是什麼

離子交換膜又稱離子選擇透過性膜。
按其功能和結構的不同，可分為陽專離子交換膜屬、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合膜5種。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。
離子交換膜可製成均相膜和非均相膜兩類。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功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合製得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合後加工成膜製得。為免失水乾燥而變脆破裂，須保存在水中。
離子交換膜主要應用於海水淡化，甘油、聚乙二醇的除鹽，放射性元素、同位素及氨基酸的分離，有機物及無機物純化，放射性廢液處理，燃料電池隔膜及選擇性電極等。

⑵ 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

⑶ 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。

⑷ 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

⑸ 污水處理膜技術的發展階段及現狀！需要相關資料！

膜分離技術的發展和現狀

膜分離是人們所掌握的最節能的物質分離（包括分級、純化、精製、濃縮）技術之一。近三十年來發展極其迅速，已從單純的海水與苦鹹水脫鹽、純水及超純水的制備、工業用水的回用，逐步拓展到環保、化工、醫葯、食品、航天等領域中，以每年大於10%的速率遞增，發展前景備受關注。
自20世紀60年代Loeb和Saurirajan研製成功了世界第一張非對稱型醋酸纖維素反滲透膜以來，大規模海水淡化就變成了現實；20世紀70～80年代開發的超濾、氣體分離膜等也已進入工業應用；80～90年代建成無水酒精滲透氣化裝置，現已大規模推廣應用於有機物的回收和脫水；90年代以來被稱之為膜接觸器（membrane contactor）的膜萃取、膜吸收、膜汽提（membrane-based striping）、膜蒸餾（membrane distillation）等，為膜技術全面溶入大化工(流程工業：包括石油化工、化工、精細化工、制葯、食品、發酵工程)領域提供了技術支持；近幾年來膜促進傳遞（facilitated transport）、膜反應器（membrane-reactor）、膜感測器（membrane sensor）、控制釋放（controlled release）等膜技術發展很快，膜式燃料電池（membrane fuel cell）則成為當今發達國家探索研究的熱點。
目前膜分離技術已被廣泛地用於水處理領域如海水淡化、苦鹹水脫鹽、超純水製取；醫葯工業，人工臟器如人工腎
（artificial kidney）、膜式氧合器（membrane oxygenator）、人工肝的制備，以及葯劑的濃縮、提純；食品工業，如果汁和果肉等的濃縮、飲料的滅菌和純清、從家畜等動物的血液中提取蛋白質；石油化學工業，如天然氣中回收氦，合成氨廠尾氣中回收氫、石油伴生氣二氧化碳的回收、輕烴氣流中脫除硫化氫等；環境保護，如廢水（電鍍廢水、印染廢水、石油化工廢水、食品制葯工業廢水）中有用物質的回收，以及城市生活污水和放射性廢水的處理等。
膜與膜技術的應用領域十分廣闊，在當今世界高技術競爭中，也佔有極其重要的位置，特別是載人航天、大洋深海探索研究與開發中離不開它，因而深受發達國家的關注。歐盟、日本、美國等早年在膜材料的基礎研究和應用開發方面投入大量人力、物力，加拿大、義大利、荷蘭和英國等也在膜的基礎研究和開發應用上做出了大量的貢獻。這些國家（如美國的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷蘭的norit等公司）在膜元件的制備技術上處於絕對領先的地位。
中國膜科學技術開始於1958年離子交換膜的研究；20世紀60年代研究反滲透膜，曾組織全國海水淡化會戰，大大促進我國膜科學技術的發展；70年代就已開發出反滲透（reverse osmosis）、超濾（ultrafiltration）、微濾（microfiltration）和電滲析（electrodialysis）等器件設備，隨後投入工業應用；80年代起除繼續發展液體分離之外，氣體膜分離和滲透氣化等已走過了開發和研究階段，現在已進入工業應用階段，其它新技術也在不斷研究開發之中。
膜科學與技術的發展與應用可分為膜元件的製造、膜設備的研製、膜軟體的研發、膜應用四個環節。膜製造商只保證膜本身的標准分離性能，即在規定測試條件下的分離性能；膜硬體與膜軟體是膜分離工程公司的工作，膜分離工程公司首先根據市場需求和用戶要求分離的物料性狀和目標產物標准進行實驗研究，在滿足用戶要求的條件下確定膜元件的種類和數量，膜分離穩定運行的條件和清洗恢復條件，這就是膜軟體；膜硬體就是膜元件和膜設備，膜設備實質上是機電一體化設備，膜元件是膜分離設備的核心，設備的其它部分都是為膜元件分離功能的發揮提供運行條件（溫度，壓力，流速流量等）的；膜軟體是靠膜硬體來運行的，膜硬體的設計製作基礎是膜軟體；膜用戶只能按照與膜分離工程公司達成的一致嚴格執行《膜分離設備運行規范》的要求，將膜分離設備與自己流程的前後工序連接運行以達到自己對膜分離工序所確定的運行目標。近年來膜過程（膜軟體、膜硬體）的國內市場已經進入成熟期（高速增長，價格穩定）。

膜技術的主要分離過程
國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）將膜定義為:一種三維結構，三維中的一度（如厚度方向）尺寸要比其餘兩度小得多，並可通過多種推動力進行質量傳遞。這樣膜過程就應該被定義為以膜為介質進行質量傳遞的一種化工單元過程或化工單元操作；很顯然膜分離屬於化工單元操作。
膜分離技術按傳質推動力可分為壓力差、濃度差、溫度差、電位差等推動力膜；按膜組件結構可分為平板（盒式）膜、螺旋卷式膜、中空纖維膜、管式膜等；按功能層材料可分為無機膜（陶瓷膜、金屬膜、碳分子篩膜等）和有機膜。
微濾、超濾、納濾（nanofiltration）與反滲透都是以壓力差為推動力的液體膜過程，當膜兩側存在一定壓力差時，可使一部分溶劑及小分子的組分透過膜，而微粒、大分子、鹽的離子等被膜截留下來，從而達到分離目的。四個過程的透過機理基本相同，主要是被分離物顆粒或分子、離子的大小和所採用膜的結構與性能有所差異。按照國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）對這四種膜過程的定義，微濾（MF）是指大於0.1μm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;超濾（UF）是指不大於0.1μm大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程；反滲透（RO）是指高壓下溶劑逆著其滲透壓而選擇性透過的膜過程；納濾是指不大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程。微濾的壓差范圍為0.10～0.20MPa;超濾的壓差范圍為0.10～0.50MPa; 反滲透被用於截留溶液中的鹽或其它小分子物質（分子量小於200），所施加的壓力在2MPa左右，也可高達10MPa；納濾用以分離分子量約為幾百至幾千的溶液組分，其壓差范圍為0.5～2.0MPa。
電滲析是在電場作用下使溶液中的陰、陽離子選擇性地分別透過陰、陽離子交換膜，進行定向遷移的分離過程。該過程主要用於苦鹹水脫鹽、飲用水制備、工業用水處理等。近十多年來，開始應用於有機酸脫鹽與純化、廢酸鹼回收等；膜電解過程中，在兩電極上存在電化學反應，並有氣體產生，主要在氯鹼工業中用於大規模生產離子膜級氫氧化鈉。
氣體分離膜是指在壓力差下，利用氣體中各組分在膜中滲透速率的差異，達到各組分分離的過程。氣體分離膜已大規模用於合成氨廠的氮、氫分離，空氣富氧、富氮，天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。
滲透氣化與蒸汽滲透（vaper permeation）均是利用待分離混合物中某組分具有優先選擇性透過膜的特點，使料液側優先滲透組分以溶解-擴散透過膜而實現分離的過程。兩者的差異在於滲透汽化過程採用負壓操作，進料物流為液態，優先透過膜的組分在膜下游側汽化，並在冷凝器中冷凝和收集；而蒸汽滲透採用正壓操作，進料物流為氣相，常為對膜具有相互作用的有機分子透過膜。滲透氣化主要用於有機物脫水（親水膜）、水中有機物的脫除（疏水膜）、有機混合物分離等方面的應用，被認為是最有希望取代高能耗精餾技術的膜過程，其中有機溶劑脫水及水中有機物脫除已有工業裝置；蒸汽滲透適用於空氣中有機溶劑的回收，隨著環保意識的增強，蒸汽滲透將會獲得較大的推廣應用。
另外還有兩類正在開發與推廣應用的新型膜技術：一類是目前稱之為膜接觸器，包括膜基吸收、膜級萃取、膜蒸餾、膜基汽提等。在這些過程中，膜介質本身對待處理的混合物無分離作用，主要利用膜的多孔性、親水性或疏水性，為兩相傳遞提供較大而穩定的相接觸面，可克服常規分離中的液泛、返混等影響，因而近十餘年來，深受化工界的關注；另一類是以膜為關鍵技術的集成分離過程，包括膜與蒸餾、膜與吸附、膜與反應等相結合的集成過程，具有常規分離過程所不能及的優點，也正在受到重視和發展。
隨著科學技術的發展，人們模仿生物膜的某些功能，研製出各種功能的合成膜，應用於日常生活與工業生產過程中。可以認為，膜產業已成為21世紀發展最快的高新技術產業之一。
http://wenku..com/link?url=jXA21_ggIENbKblGrdKo56PVI3W_nakV4uuuYRS9xiY_btaO4ZOrmW-3WOjIgo1mF2MYoDXihZ6oU2HKVM-67NhDEdq-zG4SSETB3m0xxBS

⑹ 離子交換膜的原理是什麼

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結構式可簡單表示為R—SO3H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+

這也是硬水軟化的原理。

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為

R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-

由於離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌，可恢復到原狀態而重復使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。

離子交換樹脂的用途很廣，主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。

⑺ 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回要求是新能源電答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 。

⑻ 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交換膜。回
這種膜答對某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。

⑼ 離子交換膜的特點是什麼

1）離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜回。2）離子交換膜答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。3）離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為： Li+＞Na+＞NH4+＞K+＞Rb+＞Cs+＞Ag+＞ Tl+＞Mg2+＞Zn2+＞Co2+＞Cd2+＞ Ni2+＞Ca2+＞Sr2+＞Pb2+＞Ba2+ 陰離子在陰膜中透過性次序為： F-＞CH3COO-＞HCOO-＞Cl-＞SCN-＞Br-＞ CrO4-＞NO3-＞I-＞(COO)2-(草酸根)＞SO42-4）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。

⑽ 離子交換膜

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。1950年W.朱達首先合成了離子交換膜。1956年首次成功地用於電滲析脫鹽工藝上。

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。