DABCO-Me串联双离子AEM的制备及电渗析脱盐行为分析

为探究甲基修饰1,4-二氮杂二环辛烷(DABCO)串联双离子离聚物官能度对阴离子交换膜(AEM)电渗析脱盐行为的影响，文中设计并制备了3种不同离子交换容量(IEC)的甲基修饰DABCO串联双离子离聚物AEM(QPPO-x)，对所制备的膜的化学结构、热稳定性、机械性能、基础性能、电渗析脱盐性能进行了系统表征。结果表明：QPPO-x的化学结构符合研究设计；QPPO-x的热稳定性、机械性能、基础性能满足电渗析脱盐工艺的基本要求；该类膜的电渗析脱盐性能随着膜的IEC的增高有提高的趋势；拥有最高IEC的QPPO-0.20膜的脱盐效率达86.79%，盐通量达81.39 mg/(m²·s)，脱盐能量损耗为2.35 kW·h/kg，其各项电渗析性能均优于商业膜AMX，在电渗析脱盐领域具有很好的应用前景。     

mPAA/CMC-mCS双极膜的制备及其在电合成TMAH中的应用

聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)共混后以3价铬离子改性,制备了mPAA/CMC阳离子交换膜;以戊二醛和正二丁基二氯化锡改性壳聚糖(CS),制备了阴离子交换膜(mCS)溶胶.采用流延法制得mPAA/CMC-mCS双极膜.IR分析表明,双极膜阴阳两膜层分别含有NRH2+和COO-官能团.膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和较好的离子渗透性.将该双极膜应用于电解制备四甲基氢氧化铵(TMAH).当电流密度为15 mA/cm2时,镍网电极工作8 h,产率达74%,电解槽工作电压为3.4 V.     

离子强度对牛磺酸离子交换平衡的影响

采用静态吸附法研究离子强度对牛磺酸/OH-体系在阴离子树脂D290上离子交换平衡的影响,测定了不同离子强度下牛磺酸在碱式阴离子交换树脂上的交换平衡等温线.研究结果表明:(1)随着溶液离子强度的升高,阴离子树脂对牛磺酸的平衡交换吸附容量逐渐降低,牛磺酸在树脂上的分配系数λTau逐渐下降;(2)随着溶液离子强度增大,达到平衡时液相的pH值升高,溶液中牛磺酸阴离子Tau±含量迅速增加,而牛磺酸两性离子Tau±含量迅速降低;(3)在一定的牛磺酸浓度范围内,溶液离子强度增大,有利于提高离子交换树脂对牛磺酸的选择性.     

燃料电池关键材料与进展

 离子交换膜是燃料电池的重要部件,肩负着在电池内部传递离子,形成完整电池回路的作用。按照传导离子的种类,可以将其分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,分别应用于质子交换膜燃料电池和碱性阴离子交换膜燃料电池中。本文阐述了这2 类电池的研究进展和应用,提出了存在的主要问题,并着重介绍了常见阴离子交换膜及其合成方法和降解机理,对研究前景提出展望。     

离子交换膜辐射合成研究进展

讲述了离子交换膜的种类和用途、离子交换膜的辐射接枝的发展状况,重点介绍了阳离子交换膜、阴离子交换膜及两性离子交换膜的进展,同时对离子交换膜的辐射接枝的工业化提出了展望.     

离子交换膜及其在水处理中的应用

离子交换膜是离子交换树脂成膜状形成的。该文介绍了离子交换膜的组成和分类,叙述了离子交换膜用于水处理中的电渗析、扩散渗析和Donnan（唐南）渗析过程,同时详细概述了这3种渗析过程的常见应用方面。电渗析过程需要有直流电场,而扩散渗析和Donnan渗析过程不需要有直流电场。电渗析过程常用于分离、浓缩溶液以及浓缩制盐,扩散渗析过程常用于酸和碱的回收,Donnan渗析过程用于水溶性污染物离子的分离去除,以及水中微量重金属浓度的检测分析。     

手性选择性阴离子交换膜的制备及性能

为得到较高通量的手性选择性阴离子交换膜,将β环糊精作为手性选择剂添加在膜相中,制得具有手性选择性的阴离子交换膜。将其用于拆分DL-对羟基苯甘氨酸外消旋混合物的电渗析过程。在碱性条件下L-对羟基苯甘氨酸优先通过手性阴膜,分离因子达1.25,通量达到60.4 g.m-2.h-1,验证了预期的拆分效果。使用普通阴膜,并在电渗析实验中对比了在料液中添加β环糊精以及不添加β环糊精的分离性能,β环糊精添加在料液中有明显的拆分效果,不添加β环糊精的普通电渗析几乎没有拆分效果。结果进一步验证了手性选择性来源于手性膜的β环糊精。     

pH值对牛磺酸在阴离子交换树脂上交换平衡的影响

用静态法测定了牛磺酸在201×7和D290阴离子交换树脂上的平衡交换容量,研究了溶液pH值对牛磺酸交换容量的影响,讨论了牛磺酸在阴离子树脂上的交换机理.研究结果表明,溶液pH值对牛磺酸在树脂上的平衡交换容量有明显影响,在酸性范围内,牛磺酸在阴离子交换树脂上的平衡交换容量很小,随着溶液pH值的升高,牛磺酸的平衡交换容量逐渐增大,在溶液pH值为8~9之间时平衡交换容量达到最大.牛磺酸离子交换平衡等温线测定结果显示,随着液相中牛磺酸浓度的升高,牛磺酸在树脂上的交换容量也逐渐增大,但增幅逐渐变缓;牛磺酸在201×7树脂上的交换容量大于其在D290阴离子交换树脂上的平衡交换容量.     

改性壳聚糖离子交换膜制备研究进展

离子交换膜广泛应用于海水淡化、环境保护、化工生产和食品加工等领域,发挥着越来越重要的作用。壳聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、无毒和化学及热稳定性,逐渐成为离子交换膜材料的研究热点。为克服其溶解性差等缺点,增加其应用范围,通常对壳聚糖进行改性,拓宽其物理化学性能。综述并分析了近年来基于改性壳聚糖用于阳离子交换膜、阴离子交换膜和单价选择性离子交换膜的研究状况,展望了改性壳聚糖在离子交换膜领域中的发展趋势。     

半互穿网络法制备有机/无机杂化阴离子交换膜

以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷杂化改性的聚乙烯醇(PVA)为聚合物基底,以溴化聚乙烯亚胺(BPEI)为阳离子聚电解质,采用半互穿网络法制备新型阴离子交换膜.对含水率、离子交换容量及膜的形态进行了考察,并测试了膜的电导率及甲醇渗透率以研究其在直接甲醇燃料电池中的应用.测试结果表明,BPEI质量分数在40％时,PVA与BPEI互容性较好,无明显相分离现象产生.BPEI质量分数为20％的阴离子交换膜具有较好的综合性能,其在30℃下的电导率和甲醇渗透率分别为1.32×10-2 S/cm和7.88×10-7 cm-2·s-1.     

白庙子斜发沸石水热离子交换性能研究

研究了白庙子斜发沸石在水热离子交换中阳离子交换容量、配位阳离子交换度及K 、N a 、C a2 离子在该矿样上的交换量.实验发现,该矿铵离子交换容量为1.73 mm o l/g,配位阳离子交换度C a2 >K >M g2 >N a .在铵改性矿样NH4Z上K 离子属超容量交换,交换量达78.2 m g/g,对海水提钾有应用价值.在不同离子交换矿样上C a2 交换量NH4Z>N aZ>KZ>O rZ,在钠改性矿样N aZ上C a2 离子交换量可达32.4 m g/g,对硬水软化有应用价值.     

壳聚糖交联膜对Sc^3＋的电渗析作用

研制了两种离子交换膜－壳聚糖交联膜Ｉ和壳聚糖交联膜ＩＩ，研究了这两种离子交联膜对Ｓｃ＾３＋的电渗析作用，考查了槽电压，溶液酸度和溶液浓度对电渗析的影响，同时对两种壳聚糖交联膜对Ｓｃ＾３＋的电渗析作用进行了比较，得出壳聚糖交联膜ＩＩ对Ｓｃ＾３＋的电渗析效果优于壳聚糖交联膜Ｉ的结论。     

PES/SPES共混平板复合膜的制备及性能表征

采用浸没沉淀相转化法制备了聚醚砜/磺化聚醚砜（PES/SPES）共混平板复合膜,并对其进行性能表征.铸膜液配比对膜性能有较大的影响：聚合物浓度增大,膜孔径变小、膜厚增大、水通量变小;PVP的添加能有效改善复合膜的亲水性,膜的接触角随PVP含量增大而减小;膜的水通量随铸膜液中PVP含量的增大先增大后减小,当PVP含量为6%时,水通量达到最大值;接触角随共混聚合物中SPES含量的增大而减小,且随聚合物组份中SPES含量的增加,水通量先逐渐增加,并在质量配比为PES/SPES（8：2）时达到最大值,随后水通量逐渐下降.     

一种新型两性离子交换毛细管液相色谱整体柱

利用甲基丙烯酸和2-二甲基乙基胺甲基丙烯酸酯为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,通过在石英毛细管内原位聚合制备了1种新型两性离子交换液相色谱整体(MAA-EDMA-DAMA)柱.整体固定相表面正、负电荷密度受流动相pH影响,故通过调节流动相pH值可实现阴阳离子交换模式相互转换.当流动相pH6.0时,此整体柱表现出典型阴离子交换作用机理,聚合整体柱对一些无机阴离子如BrO3-、NO2-、Br-和NO3-有很好的选择性;当流动相pH7.0时,该整体柱表现出阳离子交换作用机理,对对甲苯胺、邻苯二胺、对氯苯胺、对硝基苯胺表现出高的选择性;当流动相中乙腈含量小于40%时,疏水作用和离子交换作用对有机离子的保留均有影响,为提高分离的选择性创造有利条件.     

EVOH质子交换膜的制备及表征

以碳酸钾为催化剂由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与1,3丙烷磺酸内酯(PS)的磺化反应制得离子聚合物(EVOH-g-SO3K),该离子聚合物透析后通过流延法成膜得到质子交换膜(EVOH-g-SO3H).探讨了离子交换容量(IEC)对质子交换膜传导率的影响,当K2CO3/PS摩尔比为1:2,PS用量为0.03mol,IEC=0.67mmol/g时电导率达到最大值0.003S/cm;研究了S-EVOH与EVOH溶液共混后其质子传导率的变化,当S-EVOH/EVOH的质量比为7∶3时电导率可达到0.012S/cm.研究了质子交换膜的质子传导率,离子交换容量(IEC),热学方面的性能.     

Cu-Ni-Pb-Zn-Cl-H_2O体系的热力学分析

结合已有的热力学数据,对镍阳极液的Cu-Ni-Pb-Zn-Cl-H2O体系进行热力学平衡计算,绘制在298.15 K时Cu-Ni-Pb-Zn-Cl-H2O体系中不同金属离子和各级配离子的浓度与Cl-浓度和pH的关系图。研究结果表明:当pH为4.5时,镍阳极液中镍、铜主要以游离态离子和配合阳离子形式存在,铅、锌主要以配合阴离子形式存在,因此,可以采用阴离子树脂交换除去其中的铅、锌;提高溶液中氯离子的浓度有利于金属配合离子的形成,使铅锌的配合阴离子含量增多,有利于采用阴离子树脂交换除铅、锌;镍阳极液经过D201树脂交换除锌和D363树脂交换除铅后,铅质量浓度降至0.32 mg/L以下,锌质量浓度降至0.30 mg/L以下,达到了镍电解精炼的要求。     

Na2WO4溶液离子交换中WO42-和SO42-的吸附性能

测定了用201×7强碱性阴离子交换树脂和含SO2-4的Na2WO4溶液进行离子交换时WO2-4和SO2-4的流出曲线,研究了两者在共同吸附时的吸附性能.结果表明SO2-4的流出曲线始终在WO2-4流出曲线的前边,并且SO2-4的流出曲线中有一段待测离子浓度与交前液中相应离子浓度之比(c/c0)大于1的峰值,说明在离子交换过程中,树脂对WO2-4的吸附能力大于对SO2-4的吸附能力,溶液中的WO2-4和吸附在树脂上的SO2-4之间发生了交互作用.通过单柱、2柱及3柱交换时SO2-4和WO2-4流出曲线的对比研究发现,利用串柱交换可增大WO2-4的交换容量,提高WO2-4和SO2-4的分离效果.     

沸石分子筛膜的离子渗透初探

本文从实验上探讨了ＺＳＭ－５、１３Ｘ型涂石和丝光佛石托福隆膜对Ｃｕ２＋、〔Ｆｅ（ＣＮ）６）〕３－离子渗透性的大小．发现沸石孔径大小和结构对阳离子渗透有重要影响，而分子骨架带的负电荷多少对阴离子的渗透有重要影响．上述实验结果可解释阴离子在沸石修饰电极上达到电响应平衡的时间比阳离子快得多的事实．     

液膜分离技术:I.液膜分离的机理

固态膜经过五十年代初期的阴、阳离子交换膜,六十年代初期的一、二价阴、阳离子交换膜,以及六十年代末期反渗透、超滤醋酸纤维膜三个发展阶段后,现在已形成了一门膜科学。固态膜由于受其固体本性的限制,特别是在选择性和通量上难以分离物理化学性质很相似的物质。而另一方面,人们又观察到生物在物质输送、浓缩、分离方面的能力是相当令人惊叹的。例如,海带能从海水中富集碘,比海水中碘浓度提高千倍以上;石毛(藻类)能浓缩铀,浓缩率高达750;大肠杆菌体内外钾离子浓度差达3000倍。诸如此类的例子不胜枚举。生物的这种特殊选择和浓缩作用是通过细胞膜来实现的。     

含油气泥质砂岩薄膜电位理论及其在测井中的应用

地层水电阻率是测井解释中一个极其重要的参数,目前以纯地层条件推导的用于确定地层水电阻率的自然电位理论模型不适于含油气泥质砂岩地层。根据电化学原理,并结合泥质砂岩导电特性,以实验测量为依据,系统地研究了含油气泥质砂岩薄膜电位理论,并建立了改进的自然电位模型。研究结果表明,泥质砂岩薄膜电位与岩石阳离子交换容量、含油气饱和度、接触溶液浓度差密切相关。在浓度差一定的条件下,薄膜电位随岩石阳离子交换容量、含油气饱和度的升高而增大,其中含油气饱和度的影响相当于平衡离子浓度的变化。利用自然电位测井资料确定含油气泥质砂岩地层水电阻率时,必须考虑阳离子交换容量和含油气饱和度的影响。利用改进的自然电位模型进行的实例计算结果表明,该模型可以有效地用于确定泥质砂岩地层的地层水电阻率。