塔里木油田沙漠苦咸水淡化与软化技术

塔里木油田为了解决沙漠井队的生产和生活用水，采用了３种沙漠地下咸水的淡化装置：第一种是压汽蒸馏装置，这种装置将加热后的饱和蒸汽进行压缩，升温，然后再进入加热室，冷凝成为饱和水（淡化），并继续放出部分热量．第二种是反渗透装置，就是在外界压力作用下将苦咸水通过半透膜，该膜只能通过纯水，不能通过溶质，从而分离出纯水．第三种是电渗析装置，即在电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶解液中阴、阳离子的选择透过性使溶质和溶剂分离．本文对上述３种装置的组成、工作原理、基本参数、优缺点以及使用情况加以介绍．还简要介绍了沙漠井队使用的两种小型软化水处理设备．     

电渗析浓缩高盐溶液:阴阳离子交换膜匹配性关系（英文）

研究了阳离子交换膜和阴离子交换膜的匹配性对电渗析浓缩性能的影响,主要考察了电渗析过程中的盐通量、水通量、水盐通量比和电渗析浓缩液的浓度.实验结果表明,当阳离子交换膜具有合适的离子交换容量时,阳离子交换膜的水含量对电渗析的浓度性能有着重要的影响;相比于离子交换容量和水含量,阴离子交换膜的离子渗透性对电渗析浓缩性能有着更加重要的影响.此外,当阳离子交换膜和阴离子交换膜均具有较高离子渗透性时,阳离子交换膜对电渗析浓缩的影响更为重要.     

膜面积及阳极面积对立方体型MFC产能影响的研究

以生活污水为底物,普通石墨棒为电极,构建立方体型微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)。研究了阳离子交换膜(Cation Exchange Membrane, CEM)面积和阳极面积对微生物燃料电池产电能力的影响.阳极以厌氧污泥作接种体并且无使用中介体,两室分隔物使用阳离子交换膜(cation exchange membrane,CEM),阴极使用无催化剂的普通碳电极.采用几种不同的阳极面积和阳离子交换膜面积,以最大功率密度和内阻等作为比较参数,比较其产电性能.实验结果表明：（1）当阳离子交换膜面积较小时,功率密度随其增加而增大,内阻则随其增加而减小.但两者的变化幅度均逐渐减小.两者到达极值后,功率密度随其增加而减小,内阻则随其增加而增大.在膜面积为21cm2的时候,电池各项性能指标均达到最佳,其开路电压（OCV）为233mV,最大功率密度为3.44mW?m-2,电池内阻为2.10 KΩ.（2）MFC产能除了与膜面积相关外,受阳极面积的限制也很大,要得到最大的能量输出,膜面积应该略大于阳极面积.最佳产能时离子交换膜与阳极的面积比为1.37.     

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。     

PEM水电解池装配接触压力试验

由于质子交换膜水电解池(proton exchange membrane water electrolyzer,PEMWE)核心组件膜电极(membrane electrode assembly,MEA)上的压力分布对电解池性能有较大的影响,因此,对水电解池不同装配方案对膜电极上压力分布的影响进行了研究.首先,采用压敏...     

工艺参数对电去离子技术浓缩分离含镍离子溶液的影响

采用浓缩室填充树脂的强化电去离子(EDI)对含Ni2+溶液进行了浓缩分离,从中研究了工作电压、淡化室隔板厚度、原水浓度及组分对EDI分离性能的影响.结果表明,在15V电压下,EDI以增强传质模式运行可在较低能耗下获得高质量的出水;电压增大使淡水室内发生水解离而产生结垢,影响EDI的稳定运行.淡化室隔板由3 mm增至5 mm时,膜堆电阻增大,分离效率降低.对于含Ni2+为50 mg·L-1的NiSO4原水,在优化条件下,浓、淡水出水中Ni2+浓度分别为11 031和2.78 mg·L- 1,Ni2+的浓缩倍数达223.对于含Ni2+和Cu2+各25 mg·L-1的双组分原水,EDI对Cu2+有更好的浓缩效果.实验结束时,浓水出水中Ni2+、Cu2+浓度分别为3 258和4 690 mg·L-1,浓缩倍数分别为130和187;淡水出水中Ni2+及Cu2+浓度分别为4.71和3.71 mg·L-1.     

两室电化学沉淀法制备超细氧化锌粉体

针对传统的超细氧化锌粉体制备过程存在设备要求严格、操作条件复杂和需外加分散剂等问题,采用以阳离子交换膜为隔膜的两室电化学沉淀法,控制阴极电流密度在50～150 A/m2,阴极产生的OH-与通过阳离子交换膜迁移进入阴极室的Zn2+相结合得到氢氧化锌沉淀。该沉淀物经过350℃焙烧2 h后得到氧化锌粉体。由TEM和XRD分析可知:氧化锌粉体颗粒随着阴极电流密度增加而逐渐降低,当阴极电流密度达到150 A/m2时,获得的氧化锌粉体粒度为50～80 nm,为六方晶系结构。实验研究表明:该两室电化学沉淀法具有操作条件简单、设备要求不高、不需外加化学分散剂等优点,是制备超细氧化锌粉体的有效方法。     

Ferrocene-Nafion修饰厚膜碳糊电极的葡萄糖传感器研究

以基于丝网印刷技术制作的厚膜碳糊电极为基底电机,用二茂铁为介体、Nafion修饰厚膜碳糊电极制备了葡萄糖传感器．Nafion涂于电极表面上形成的膜具有强的附着力,防止了二茂铁及酶的流失,电极稳定性提高．并且由于低的工作电位（＋025vsSCE）和Nafion膜的阳离子交换作用,基本上消除了电活性物质（抗坏血酸、尿酸）的干扰,具有防污能力．该酶传感器的检测上限可达18mmol／L,响应时间小于60s.     

阳离子膜电解再生沼气脱碳吸收液的研究

本研究采用不同浓度比的碳酸氢钠和碳酸钠模拟吸收富液,用阳离子交换膜组成单膜两室膜电解装置,对吸收液进入阳极室分离钠离子脱碳再生进行了研究.结果表明,膜电解操作须在2.5 V以上进行;吸收液中的碳酸根离子首先向碳酸氢根转变,而后碳酸氢根向碳酸转化进一步释放出二氧化碳;高压操作时,当吸收液pH值变为8.3左右,出口液pH值发生突变.     

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.     

专利技术

质子交换膜燃料电池电极制备新方法 一种质子交换膜燃料电池电极制备新方法,涉及燃料电池的电极制备方法。本发明直接利用市场上的商品原材料,在含铂离子的水溶液中,在Nafion　粘接的碳载体粉末的基体碳布(或纸)电极上,用电化学沉积的方法将铂沉积在与质子交换膜组分接触的碳     

支持电解质阳离子对Ni电极上Ni[Fe(CN)_6]~(2-/1-)化学修饰膜形成的影响

本文报导在Ni电极上化学修饰Ni[Fe(CN)_6]~(2-/1-)膜的形成过程中,支持电解质阳离子对膜的复盖度的影响。这种影响,主要是由于阳离子在Ni[Fe(CN)_6]~(2-/1-)电极上不同程度的特性吸附所引起的,经研究发现,膜的稳定性还与支持电解质阳离子的种类有关。     

酰胺型三脚架化合物作为离子选择性电极载体的比较研究

研究了以5种新型酰胺型三脚架有机化合物为载体的PVC膜电极对碱金属和碱土金属阳离子的响应行为。比较了，这5种三脚架化合物的结构对电极响应性能的影响。结果表明，不含较大萘环的配体适于作为离子选择电极的载体，所制电极可作为Li^ 或Ca^2 选择性电极，当电极膜中增塑剂的极性较大时，有利于电极对二价离子的响应，若配体中基团的体积较大时，则不利于配体对金属阳离子的络合及所形成络合物在膜相中的流动。     

PEMFC阴极催化层电化学性能的数学模拟

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的膜电极中包含多种传输过程,且传输过程与电化学反应过程在相互交错的区域内进行,本文建立了质子交换膜燃料电池的阴极数学模型,运用MATLAB和C语言编写了模拟程序,探讨了电极结构和电极制备工艺对电极电化学性能的影响.     

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.     

二次锂离子电流炭电极材料的制备

对经不同离子交换的聚苯乙烯阳离子交换树脂进行了高温炭化处理，制备成具有高度分散状态的金属－炭复合材料。考察了将这些金属－炭复合材料作为二镒锂离子电池炭电极的电化学行为。实验结果表明，掺杂不同离子的炭电极具有充、放 电的不可逆性、其充、放电容量也有明显的差别。采用聚苯乙烯阳离子交换树脂制备二次锂离子电池炭电极材料时，炭化处理的温度并不是越高越好。在一定温度范围内，低温处理样品的充、放电容量反面高于高     

二次锂离子电池炭电极材料的制备

对经不同离子交换的聚苯乙烯阳离子交换树脂进行了高温炭化处理 ,制备成具有高度分散状态的金属炭复合材料。考察了将这些金属炭复合材料作为二次锂离子电池炭电极的电化学行为。实验结果表明 ,掺杂不同离子的炭电极具有充、放电的不可逆性 ,其充、放电容量也有明显的差别。采用聚苯乙烯阳离子交换树脂制备二次锂离子电池炭电极材料时 ,炭化处理的温度并不是越高越好。在一定温度范围内 ,低温处理样品的充、放电容量反而高于高温处理样品     

质子交换膜燃料电池的研究进展

论述了质子交换膜燃料电池的开发现状及国内外研究进展；同时介绍了趋于成熟的贮氢技术，包括质子交换膜、双极板、膜电极和电催化剂在内的关键技术、应用以及未来展望。     

离子膜金电极上的氧还原和一氧化碳氧化

用化学还原法在Nafion-117型阳离子交换膜上结合薄层金，制成固体聚合物电解质薄膜上的金电极(Au-SPE)。用电位扫描法考察了电极在酸、碱性溶液中电流与电位的关系，测定了氧还原为过氧化氢的电流效率，发现氧还原过程受阴极液中溶解氧的传质过程所控制。用碱液中的Au-SPE电极对空气中的一氧化碳进行电氧化和检测，得知在相对于相同碱液浓度的Hg／HgO参此电极0．3V的电位下，所产生氧化电流的极限值与一氧化碳含量的百分数相关。电极有被一氧化碳暂时中毒的现象。     

黏土束缚水对压汞毛管压力曲线的影响及校正

毛管压力曲线是研究岩石孔隙结构最主要的方法之一。依据含油气泥质砂岩体积模型和HSK方程,结合半渗透隔板法、压汞法获取的毛管压力实验数据,以及CEC法测定的阳离子交换容量实验数据,分析了黏土束缚水对压汞毛管压力曲线的影响,提出一种校正压汞毛管压力曲线的方法。研究表明,对于泥质砂岩,在溶液矿化度较低且阳离子交换容量较高时,实验测量得到的压汞毛管压力曲线与半渗透隔板毛管压力曲线差别较大,即岩样黏土束缚水相对体积越高,压汞毛管压力曲线与油藏实际情况的偏差越大;应用提出的校正方法对6块不同孔隙结构岩样的压汞毛管压力曲线进行校正,中孔渗及高孔渗岩样校正后的压汞毛管压力曲线与半渗透隔板毛管压力曲线基本一致,而低孔渗岩样则不适合用该方法进行校正。