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流延法均质离子交换膜

发布时间: 2021-03-03 05:39:02

⑴ 牛奶均质的方法

均质是食品或化工行业生产中经常要运用的一项技术。食品加工中的均质
就是指物料的料液专在挤压属,强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化,
从而使物料能更均匀的相互混合,比如奶制品加工中使用均质机使牛奶中
的脂肪破碎的更加细小,从而使整个产品体系更加稳定。

⑵ 膜分离法为什么使用前在乙醇里浸泡

也可以用甲醇等有机溶液泡啊

⑶ 非均质土层如何用m法求基床系数的比例系数

去看看土木工程的书吧

⑷ 高分子分离膜如何淡化海水

由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离过程就是用分离膜作间隔层,在压力差、浓度差或电位差的推动力下,借流体混合物中各组分透过膜的速率不同,使之在膜的两侧分别富集,以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。单位时间内流体通过膜的量(透过速度)、不同物质透过系数之比(分离系数)或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。分离膜只有组装成膜分离器,构成膜分离系统才能进行实用性的物质分离过程。一般有平膜式、管膜式、卷膜式和中空纤维膜式分离装置。
[编辑本段]沿革
早在20世纪初已有用天然高分子或其衍生物制透析、电渗析、微孔过滤膜。1953年,美国C.E.里德提出了用致密的醋酸纤维素制的膜将海水分离为水和盐,当时由于水的透过速度极小而未能实用。1960年S.洛布和S.索里拉金成功地开发了各向异性的不对称膜的制备方法。由于起分离作用的活性层极薄,流体通过膜的阻力小,从而开拓了高分子分离膜在工业上的应用。之后出现了中空纤维膜,使高分子分离膜更适于工业用途。70年代以来,气体分离膜、透过蒸发膜、液体膜以及生物医学用膜的研究,开拓了高分子分离膜应用新领域。
[编辑本段]分类
高分子分离膜可按结构分为:①致密膜,膜中无微孔,物质仅从高分子链段之间的自由空间通过;②多孔质膜,一般膜中含有孔径为0.02~20μm的微孔,可用于截留胶体粒子、细菌、高分子量物质粒子等;③不对称膜,由同一种高分子材料制成,膜的表面层与膜的内部结构不相同,表面层为0.1~0.25μm薄的活性层,内部为较厚的多孔层;④含浸型膜,在高分子多孔质膜上含浸有载体而形成的促进输送膜和含有官能基团的膜,如离子交换膜;⑤增强膜,以纤维织物或其他方式增强的膜。
按膜的分离特性和应用角度可分为反渗透膜(或称逆渗透膜)、超过滤膜、微孔过滤膜、气体分离膜、离子交换膜、有机液体透过蒸发膜、动力形成膜、镶嵌带电膜、液体膜、透析膜、生物医学用膜等多种类别。
[编辑本段]主要材料
最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。后来,又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺(见芳香族聚酰胺纤维)、聚四氟乙烯(见氟树脂)、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物(见聚合物)也越来越多地被用于制分离膜,使其具有单一均聚物所没有的特性。制备高分子分离膜的方法有流延法、不良溶剂凝胶法、微粉烧结法、直接聚合法、表面涂覆法、控制拉伸法、辐射化学侵蚀法和中空纤维纺丝法等。
[编辑本段]应用
对近沸点混合物、共沸混合物、异构体混合物等难以分离的混合物体系,以及某些热敏性物质,能够实现有效的分离。采用反渗透法进行海水淡化所需能量仅为冷冻法的1/2,蒸发法的1/17,操作简单,成本低廉。因此,反渗透法有逐渐取代多级闪蒸法的趋势(见表)。膜分离用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等食品工业中,因无需加热,可保持食品原有的风味。采用高分子富氧膜能简便地获得富氧空气,以用于医疗。还可用于制备电子工业用超纯水和无菌医药用超纯水。用分离膜装配的人工肾、人工肺,能净化血液,治疗肾功能不全患者以及作手术用人工心肺机中的氧合器等。80年代以来,高分子分离膜正在向高效率、高选择性、功能复合化及形式多样化的方向发展。不对称膜和复合膜的制备以及聚合物材料的超薄膜化等的研究十分活跃。膜分离技术在新能源、生物工程、化工新技术等方面已显示出它的潜力。

⑸ 均质各向异性介质中渗流问题的解法———坐标变换法

求解此定解问题之前,先考虑一个问题。渗流场中任意点的渗透流速在x轴上的分量vx,依达西定律为

地下水动力学(第五版)

如将x坐标拉长n倍(n可大于1或小于1,若n小于1则为压缩),同时K值也增大n倍,则vx保持不变。如图3-2-1所示,当

地下水动力学(第五版)

则两含水层中对应点的vx不变。我们说,这两种情况是等效的。求解图7-2-1a问题可转化为解图7-2-1b问题,解得结果再根据(7-2-8)式变换回去而得图7-2-1a问题的解,这种方法称为坐标变换法。

对于均质各向异性含水层,也可以同时改变其主渗透系数和坐标而保持渗流的等效性。如果将二维流的两个主渗透系数变为相等(一个变大,另一个变小),则均质各向异性问题变为均质各向同性问题,而只是坐标按一定比例关系改变罢了。

图7-2-1 坐标变换法———渗流等效概念图

按照这个思路,将方程(7-2-4)式改写为

地下水动力学(第五版)

因此令(坐标变换)

地下水动力学(第五版)

地下水动力学(第五版)

其中

地下水动力学(第五版)

由于s=f(x,y),而 ,因此按复合函数求导法则

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地下水动力学(第五版)

地下水动力学(第五版)

同理,有

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将所得的两关系式代入(7-2-9)式,并令

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得到变换坐标和相应改变渗透系数后的均质各向同性含水层中地下水运动的微分方程:

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将微分方程进行坐标变换,定解条件也应作相应的变换。

初始条件(7-2-5)式和边界条件(7-2-6)式分别变换为

地下水动力学(第五版)

边界条件(7-2-7)式变换如下:先变换积分号内的Tθdθ部分,考虑到方程(7-1-5)式,有

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而其中的tanθ为

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对该式两端进行微分,有

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将这两个关系式代入(7-2-17)式,得

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现在考虑方程(7-2-7)式中积分号内的 部分。r应进行变换,与(7-2-10)式相

似,令

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地下水动力学(第五版)

地下水动力学(第五版)

与前述一样,根据复合函数求导法则,有

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于是

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将此式及(7-2-18)式代入方程(7-2-7)式,得

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由此可见,经坐标变换后的方程(7-2-14)式、(7-2-15)式、(7-2-16)式和(7-2-19)式所刻画的定解问题与6.1节均质各向同性介质的对应问题完全一样。如此,就可以直接采取后者的解(6-1-5)式,即

地下水动力学(第五版)

式中: 下面对方程(7-2-20)式进行坐标反变换,使得均质各向同性介质中井流的解变回到均质各向异性介质中井流的解。

变换越流井函数的第一变量

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方程(7-1-4)式两侧乘以 ,并考虑到关系x=rcosθ和y=rsinθ,则有

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将此代入方程(7-2-21)式,得

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式中

变换越流井函数的第二个变量

地下水动力学(第五版)

其中

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将(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分别依(7-2-12)式、(7-2-24)式和(7-2-26)式确定。

方程(7-2-27)式就是均质各向异性第一类越流含水层中完整井流的公式。与均质各向同性含水层比较,不同的是:与Q一起构成综合因子的导水系数,用导水系数的几何平均值 表示,即主渗透系数的几何平均值 表示(M不变);与r构成综合因子的a和B,用方向压力传导系数aθ和方向综合越流系数(越流补给系数 表示。

⑹ 质子交换膜的用途

答:主要用来制造燃料电池。

质子交换膜膜材料的改进及应用

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点,被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。在燃料电池内部,质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道,使得质子经过膜从阳极到达阴极,与外电路的电子转移构成回路,向外界提供电流,因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用,它的好坏直接影响电池的使用寿命。

迄今最常用的质子交换膜(PEMFC)仍然是美国杜邦公司的Nafion®膜,具有质子电导率高和化学稳定性好的优点,目前PEMFC大多采用Nafion®等全氟磺酸膜,国内装配PEMFC所用的PEM主要依靠进口。但Nafion®类膜仍存在下述缺点:(1)制作困难、成本高,全氟物质的合成和磺化都非常困难,而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解,使得成膜困难,导致成本较高;(2)对温度和含水量要求高,Nafion®系列膜的最佳工作温度为70~90℃,超过此温度会使其含水量急剧降低,导电性迅速下降,阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题;(3)某些碳氢化合物,如甲醇等,渗透率较高,不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。

因此,为了提高质子交换膜的性能,对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看,改进方法可采用以下几种方法:

(1)有机/无机纳米复合质子交换膜,依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力,从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的;

(2)对质子交换膜的骨架材料进行改进,针对目前最常用的Nafion®膜的缺点,或在Nafion®膜基础上改进,或另选用新型骨架材料;

(3)对膜的内部结构进行调整,特别是增加其中微孔,以使成膜方便,并解决催化剂中毒的问题。

另外,除了这3种改进,现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术,使材料更小,性能更佳。

以下对采用这三种方法的文献进行简要介绍。

(1)有机/无机纳米复合质子交换膜

2003年12月4日公开的Columbian化学公司世界专利WO2003100884揭示了一种磺酸导体聚合物接枝碳材料。其制作工艺为将含杂原子的导体聚合物单体在碳材料中氧化聚合,并磺化接枝,该方法也可进一步金属化聚合物接枝的碳材料。含碳材料可以是碳黑、石墨、纳米碳或fullerenes等。聚合物为聚苯胺、聚吡咯等。其质子电导率为8.9×10-2S/cm(采用Nafion-磺酸聚苯胺测试)。

国内较多专利均采用类似方法。如2003年6月公开的清华大学中国专利CN1476113,将膜基体含磺酸侧基的芳杂环聚合物加到溶剂中,形成均匀混合物后,加入无机物,形成悬浮物。通过纳米破碎技术对该悬浮物进行破碎,得到分散均匀的浆料,用浇注法制膜。其形成的膜结构均匀、相当致密。它不但能良好地抗甲醇渗透,还具有良好的化学稳定性和质子传导性,甲醇渗透率小于5%。

(2)对膜骨架聚合物材料进行改进

《Journal of Membrane Science》杂志2005年刊登了香港大学发表的论文,其采用原位酸催化聚合法,将Nafion和聚糠醇共聚,由该材料制备的质子交换膜明显改善了还原甲醇流量,其质子电导率为0.0848S/cm。

2004年公开的中山大学中国专利CN1585153,介绍了一种直接醇类燃料电池的改性质子交换膜的制备方法。所述制备方法是以市售的磺化树脂为原料,并加入无机纳米材料,通过流延法、压延法、涂浆法或浸胶法等成膜方法来制备质子交换膜。

(3)对膜的内部结构进行调整

《Elctrochimica Acta》杂志2004年刊登了韩国Gwangju科技学院的论文,其采用了选择改进型聚合物为质子交换膜,其选用了磺化聚苯乙烯-b-聚(乙烯-γ-丁烯)-b-聚苯乙烯共聚物(SSEBS),在微观形态下观察,呈现出纳米结构离子通道,这种质子交换膜的电抗性比普通质子交换膜更优异。

2001年公开的由华中科技大学申请的中国发明专利CN1411085,其在一块厚度h≤1mm的陶瓷薄膜构上有序分布有若干微孔,其孔径n≤2mm,微孔遍布整个陶瓷薄膜,在所述陶瓷薄膜的微孔内填充有高电导率的电解质。孔径n最好为纳米数量级。该质子交换膜的制备方法为:首先在厚度h≤1mm金属薄膜上制备有序微孔;再用电化学方法或其它方式氧化成陶瓷薄膜;然后在陶瓷薄膜的微孔中填充高电导率的电解质。这种方法成膜容易,制造成本低的特点,并且可以通过提高质子交换膜的工作温度解决催化剂中毒的问题。

此外,近期国外报道的一些质子交换膜制造方法还有:

WO200545976为Renault公司于2005年5月19日申请的有关离子导体复合质子交换膜的专利,其揭示了一种离子导体复合膜的制造方法,包括a)组合电子和离子性非导体聚合物,或在溶液或熔融状态下将低熔点盐与至少两种聚合物混合;b)与硅土水解类有机前驱体结合;c)与相适合的杂多酸有机溶液混合,铸造成膜,特别是成薄膜状,厚度为5~500微米,具有平滑表面,离子导体孔道为纳米级。其中聚合物选择为聚砜类和聚酰亚胺树脂。最终质子电导率为433k,100%RH条件下测试,达到(1.1~3.8)×10-2S/cm。

2005年3月10日公开的SABANCI大学世界专利WO200521845,使用了一种金属涂层的纳米纤维,此外还涉及电子纺纱纳米纤维的金属涂层工艺。

表1和表2分别列出了以上新方法所采用的材料、质子电导率及最终燃料电池的性能。
但目前对新方法的研究还未成熟,有一些缺点还有待进一步完善。例如:在添加无机物后复合膜会变脆且硬,成膜性变差,所以复合膜中有机物与无机物之间的适当比列变得尤其重要,这也是今后研究方向之一,此外,加入纳米粒子后,在膜的综合性能,如纳米粒子的分散性能、控制反应能量方面的研究也值得进一步关注。

⑺ 均质性与非均质性、偏光色、非均质视旋转角和旋向的观测方法

在矿相显微镜下对矿物进行一般鉴定时,主要需对矿物的均质性与非均质性及偏光色作定性观测。首先是将矿物划分为均质的与非均质的两大类,若为非均质矿物,再进一步按非均质效应的强弱予以视测分级和对偏光色及旋向(旋性)作定性的观测。根据仪器的完备程度及对鉴定数据的要求,可对非均质矿物的非均质视旋转角Ar进行测量。

一、矿物的均质性与非均质性和偏光色的观察方法

在对矿物的均质性与非均质性及偏光色进行观察之前,须校正分析镜与起偏镜的位置,使之正交,同时要记录下分析镜在正交时的位置(刻度)。简易校正方法前已述及,现将几种观察方法介绍如下。

1.正交偏光观察法

一般指在低、中倍镜下的观察,因为低倍物镜聚敛程度低,入射光近于直射,同时由于视域较大,可选择同一矿物多颗粒连晶或集合体的视域,这样易于判断其均质性与非均质性。若是均质性,当旋转物台一周时不发生明暗的变化,即为全消光或为不变的暗灰色。如为非均质矿物,在此严格的正交偏光下,转动物台一周时应出现四次“消光”和四次明亮(45°位置)现象;具有偏光色的矿物,可见颜色递变现象,注意要记下45°位时的偏光色。

2.不完全正交偏光观察法

在对矿物均质性与非均质性的观测中,对一些非均质性较弱的矿物,常利用不完全正交偏光(偏离角1°~3°)进行观察。这样可使较多的光量透过分析镜,而便于判断是均质性还是弱非均质性的矿物。但转动物台时,非均质矿物的消光位必然不恰在90°位置上,若偏离角θd>Ar时,则只出现两明两暗的现象。必须指出的是,虽然在不完全正交偏光下易于观察到颜色的变化,但它不是标准的偏光色。

3.正交或不完全正交偏光下油浸观察法

若用上述两种方法不能作判断者,可在油浸中进行观察验证。特别是对反射率较低的非均质矿物非均质效应的观察尤为有效。观察介质N值的增大将使双反射现象更加明显,故非均质效应也必然相应增强。

二、非均质视旋转角Ar的测量方法

因为非均质不透明矿物Ar值与入射光波波长有关。所以需用不同波长的单色光入射,一般用470 nm、546 nm、589 nm及650 nm的单色光分别测量矿物的Ar。单色光可在强光(如12 V100 W的卤灯)照射下采用上述各波长的干涉滤光器作为光源。现将测定Ar 的方法介绍如下。

正交偏光暗位法:此方法是依据非均质矿物在垂直入射正交偏光下,处于45°位时,因非均质反射椭圆偏光显示的亮度可旋转分析镜而消去的现象。具体步骤是:在正交偏光下选择欲测矿物中非均质性最强的颗粒(代表主切面),将其置于视域中心,旋转物台至该颗粒的消光位,记下度数。再转动物台45°,使该矿物处于45°位置,此时矿物颗粒最明亮,然后顺时针或反时针转动分析镜,使矿物呈最暗或消光(如在分析镜下插入一双石英试板,可见试板两瓣明暗相等)。此时分析镜的转角(偏离角),即为该矿物对该入射光波波长的Ar

除上述方法外,还有偏光偏离角明暗次数法及单色光偏光图定位法。后者将在下一章中介绍。

三、非均质矿物旋转方向(旋向)符号的测定

非均质矿物反射平面偏光或反射椭圆偏光长轴的旋转方向称旋向。倘向矿物解理,晶轴、延长或双晶结合面等某结晶要素方向旋转,则对该结晶要素而言,其旋向为正(+),反之为负(-)。如图5-8与图5-9中,非均质反射旋转OP′和反射椭圆长轴a与解理和矿物a轴的关系,以RS{0001}解理、a轴(+)表示。测定旋向(旋性)正负的方法如下。

正交偏光暗位法:兹以非平行底切面的辉钼矿为例,先将其解理转至平行于起偏镜的位置,推入上偏光镜(分析镜)使之与起偏镜(东西向)正交。再反时针旋转物台45°,此时解理处于东北-西南方向,然后也反时针旋转分析镜使矿物消光或变暗,表明解理方向为高反射率 R1。我们据此可定辉钼矿底面解理的旋向为正,或用[ RS{0001}解理(+)]表示,这也表明c轴的旋向为负或[ RSc轴(-)]。而铜蓝的例子恰与辉铜矿相反,即解理的旋向为负,c轴的旋向为正。

⑻ 为什么非均质物体不能用称重法测量重心

理解方法一,悬挂法测重心利用的原理就是二力平衡,也就是物体受回的重力和绳的拉力一定在一答条直线上,因此重心一定在绳的延长线上,两条直线交于一点,因此要两次悬挂才能确定重心的位置 ; 理解方法二,把重物用质点的表示,重力一定会与向上的...

⑼ 高中化学中燃料电池为什么要用质子交换膜质子交换膜的作用是什么用了它之后和没用相比有什么好处谢

高中化学中燃料电池为什么要用质子交换膜?质子交换膜的作用是什么?用了它之后和没用相比有什么好处?谢
还有,阳离子交换膜和阴离子交换膜在什么时候用啊?他们的原理是什么,有什么用途?这些膜我有没弄懂!谢谢各位哥哥姐姐啦,我马上要高考了,急啊!!谢谢O(∩_∩)O谢谢
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阳离子交换膜和阴离子交换膜作用是让阳离子或阴离子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料,防止正负极氧化剂和燃料直接接触,其原理是离子交换膜的选择透过性。质子交换膜的作用是让质子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料。
wenming... 推荐于:2017-09-18
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其他回答(3)
离子交换膜是一种选择性透过的膜,比如阳离子交换膜,就只能有阳离子通过,阴离子就不行。
他的原理是通过成膜材料上面的基团,通过对离子的结合和分离,形成一条条离子通道。比如质子交换膜,通常会有一些易于质子结合的强电解质基团,比如磺酸根,质子很容易和基团结合,也很溶液分离,使得质子顺利通过膜。而驱动力可能是膜两侧的压力差、浓度差或者电势差等。用途一般是电化学上的应用,比如燃料电池。氯碱工艺。
燃料电池要用质子交换膜这个不准确,目前只有pemfc和dmfc是用质子交换膜的。它的原理上面简单说过了,你可以配合图看看书。他的作用是让质子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料。用了他和没有用比有什么好处,这个问题只能说它是燃料电池的一个必须的组成部分,没有它电池根本都不工作。
有问题再问我吧
bluecat... 2011-04-27
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质子交换膜是只允许水和质子(或称水合质子,H3O+)穿过的膜。
原理简单说就是:水合质子同质子交换膜中的磺酸基结合,然后从一个磺酸基到另一个磺酸基,最终到达另一边。理论上只允许水和质子通过,但实际上一些阳离子、小分子有机物也可能会通过
质子交换膜膜材料的改进及应用
质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点,被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。在燃料电池内部,质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道,使得质子经过膜从阳极到达阴极,与外电路的电子转移构成回路,向外界提供电流,因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用,它的好坏直接影响电池的使用寿命。
迄今最常用的质子交换膜(PEMFC)仍然是美国杜邦公司的Nafion®膜,具有质子电导率高和化学稳定性好的优点,目前PEMFC大多采用Nafion®等全氟磺酸膜,国内装配PEMFC所用的PEM主要依靠进口。但Nafion®类膜仍存在下述缺点:(1)制作困难、成本高,全氟物质的合成和磺化都非常困难,而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解,使得成膜困难,导致成本较高;(2)对温度和含水量要求高,Nafion®系列膜的最佳工作温度为70~90℃,超过此温度会使其含水量急剧降低,导电性迅速下降,阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题;(3)某些碳氢化合物,如甲醇等,渗透率较高,不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。
因此,为了提高质子交换膜的性能,对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看,改进方法可采用以下几种方法:
(1)有机/无机纳米复合质子交换膜,依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力,从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的;
(2)对质子交换膜的骨架材料进行改进,针对目前最常用的Nafion®膜的缺点,或在Nafion®膜基础上改进,或另选用新型骨架材料;
(3)对膜的内部结构进行调整,特别是增加其中微孔,以使成膜方便,并解决催化剂中毒的问题。
另外,除了这3种改进,现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术,使材料更小,性能更佳。
以下对采用这三种方法的文献进行简要介绍。
(1)有机/无机纳米复合质子交换膜
2003年12月4日公开的Columbian化学公司世界专利WO2003100884揭示了一种磺酸导体聚合物接枝碳材料。其制作工艺为将含杂原子的导体聚合物单体在碳材料中氧化聚合,并磺化接枝,该方法也可进一步金属化聚合物接枝的碳材料。含碳材料可以是碳黑、石墨、纳米碳或fullerenes等。聚合物为聚苯胺、聚吡咯等。其质子电导率为8.9×10-2S/cm(采用Nafion-磺酸聚苯胺测试)。
国内较多专利均采用类似方法。如2003年6月公开的清华大学中国专利CN1476113,将膜基体含磺酸侧基的芳杂环聚合物加到溶剂中,形成均匀混合物后,加入无机物,形成悬浮物。通过纳米破碎技术对该悬浮物进行破碎,得到分散均匀的浆料,用浇注法制膜。其形成的膜结构均匀、相当致密。它不但能良好地抗甲醇渗透,还具有良好的化学稳定性和质子传导性,甲醇渗透率小于5%。
(2)对膜骨架聚合物材料进行改进
《Journal of Membrane Science》杂志2005年刊登了香港大学发表的论文,其采用原位酸催化聚合法,将Nafion和聚糠醇共聚,由该材料制备的质子交换膜明显改善了还原甲醇流量,其质子电导率为0.0848S/cm。
2004年公开的中山大学中国专利CN1585153,介绍了一种直接醇类燃料电池的改性质子交换膜的制备方法。所述制备方法是以市售的磺化树脂为原料,并加入无机纳米材料,通过流延法、压延法、涂浆法或浸胶法等成膜方法来制备质子交换膜。
(3)对膜的内部结构进行调整
《Elctrochimica Acta》杂志2004年刊登了韩国Gwangju科技学院的论文,其采用了选择改进型聚合物为质子交换膜,其选用了磺化聚苯乙烯-b-聚(乙烯-γ-丁烯)-b-聚苯乙烯共聚物(SSEBS),在微观形态下观察,呈现出纳米结构离子通道,这种质子交换膜的电抗性比普通质子交换膜更优异。
2001年公开的由华中科技大学申请的中国发明专利CN1411085,其在一块厚度h≤1mm的陶瓷薄膜构上有序分布有若干微孔,其孔径n≤2mm,微孔遍布整个陶瓷薄膜,在所述陶瓷薄膜的微孔内填充有高电导率的电解质。孔径n最好为纳米数量级。该质子交换膜的制备方法为:首先在厚度h≤1mm金属薄膜上制备有序微孔;再用电化学方法或其它方式氧化成陶瓷薄膜;然后在陶瓷薄膜的微孔中填充高电导率的电解质。这种方法成膜容易,制造成本低的特点,并且可以通过提高质子交换膜的工作温度解决催化剂中毒的问题。
此外,近期国外报道的一些质子交换膜制造方法还有:
WO200545976为Renault公司于2005年5月19日申请的有关离子导体复合质子交换膜的专利,其揭示了一种离子导体复合膜的制造方法,包括a)组合电子和离子性非导体聚合物,或在溶液或熔融状态下将低熔点盐与至少两种聚合物混合;b)与硅土水解类有机前驱体结合;c)与相适合的杂多酸有机溶液混合,铸造成膜,特别是成薄膜状,厚度为5~500微米,具有平滑表面,离子导体孔道为纳米级。其中聚合物选择为聚砜类和聚酰亚胺树脂。最终质子电导率为433k,100%RH条件下测试,达到(1.1~3.8)×10-2S/cm。
2005年3月10日公开的SABANCI大学世界专利WO200521845,使用了一种金属涂层的纳米纤维,此外还涉及电子纺纱纳米纤维的金属涂层工艺。
表1和表2分别列出了以上新方法所采用的材料、质子电导率及最终燃料电池的性能。
但目前对新方法的研究还未成熟,有一些缺点还有待进一步完善。例如:在添加无机物后复合膜会变脆且硬,成膜性变差,所以复合膜中有机物与无机物之间的适当比列变得尤其重要,这也是今后研究方向之一,此外,加入纳米粒子后,在膜的综合性能,如纳米粒子的分散性能、控制反应能量方面的研究也值得进一步关注。
ht19891... 2011-04-27
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燃料电池中才会用到,使得阳离子或者阴离子单项通过,使反应能够持续进行。
jun9209... 2011-04-27

⑽ 求解释什么事均质法和单胞有限元法简要介绍下,非常感谢

均质来机
工作原理:
由于转子的高自速运转,被分散的介质被自动的吸入分散头,然后这些介质呈放射状以较高速度通过转子与定子之间。施加在分散介质上的巨大加速度产生极大的剪切和破碎力。另外,定-转子间介质的高速扰动也促使达到最佳的分散效果。
有限元法
把连续体离散成有限个单元,每个单元的场函数是只包含有限个待定节点参量的简单场函数,这些单元场函数的集合就能近似代表整个连续体的场函数。根据能量方程或加权残量方程可建立有限个待定参量的代数方程组,求解此离散方程组就得到有限元法的数值解。

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