导电聚合物改性阳离子交换膜提高一价离子选择性

对近年来导电聚合物改性阳离子交换膜的研究进行了综述和分析。导电电子聚合物与离子交换膜合成复合材料,在电渗析过程中增强离子的选择性。离子交换膜电渗析最重要的一个应用是从湿法冶金废酸液和电镀废水中回收强酸,这些过程的溶液通常含有多价金属离子,因此需要使用能优先选择透过一价阳离子的特定阳离子交换膜。而在电渗析法海水浓缩时,只有优先通过一价离子,阻止二价离子通过,才能有效提高脱盐率和电流效率,避免形成硫酸钙沉淀,以减轻膜污染和保证电渗析器长期稳定运行。显然,实现上述两个过程要求的一个有效途径是赋予阳离子交换膜一价离子选择性。因此,研究提高阳离子交换膜对阳离子间选择性的各种改性方法很重要。     

BPO和AIBN作引发剂对阳离子交换膜性能的影响

改进传统制备聚偏氟乙烯(PVDF)均相阳离子交换膜的方法,利用引发剂和浓硫酸磺化直接制备PVDF均相阳离子交换膜。通过溶剂蒸发法制备了含引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和/或偶氮二异丁腈(AIBN)的PVDF阳离子交换膜,研究不同引发剂及其含量对膜结构和膜性能的影响。利用FE-SEM和FTIR分析了膜的形貌结构。结果表明:含有BPO的阳离子交换膜中PVDF与苯乙烯形成了半互穿网络结构,而含有AIBN的阳离子交换膜中苯乙烯接枝在线性PVDF链上并形成相分离结构。PVDF阳离子交换膜的结构和性能受膜制备时AIBN和BPO的添加量影响。当AIBN占PVDF5%(质量分数)、BPO占PVDF2%(质量分数)时,离子交换膜的膜电阻达最低值4.2Ω×cm~2,离子交换容量最高为1.59 meq/g;当AIBN占PVDF 3%(质量分数)、BPO占PVDF2%(质量分数)时,离子交换膜的迁移数为95.15%。最后通过循环伏安法和计时电位法进一步验证了引发剂对膜电阻和迁移数影响的实验结论。     

国外文摘(摘0723—0742)

<正> 用离子色谱法在选择浓电解液中测定阴离子杂质——Cox james A等,《Anal.Cuem.》,1985,Vol57,№1,383—385页(英文) 利用双离子交换和离子色谱相啮合(浓度监测器)测定Na_2CO_3、NaHCO_3和NaOH中的氯化物、硫酸根,硝酸根和磷酸根杂质。在以前的工艺技术中,通过阳离子交换膜从样品中以质子形式分离出阳离子交换树脂悬浮液。在没有杂质存在下,发生Na~+和H~+的交换,没有减弱基线信号时,使用离子色谱使母体转变为非电解质。提供该法测定NaCl和类似浓度的海水和HCl母液中的SO_4~(2-),最后需要以OH~-形式的阴离子交换树脂和阴离子交换膜。     

新型PVC膜改性剂的制备

以聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯系阳离子交换树脂(以下简称交换树脂)、2-(三氟甲基)丙烯酸甲酯(fPMMA)为原料,将其混合均匀并造粒后制得了新型PVC膜改性剂,其与PVC树脂混合后采用浸没沉淀相转化法制得了PVC膜,考察了该改性剂的配比及在PVC膜中的含量对膜性能的影响。结果表明:①经红外光谱表征,PVC膜引入了PVC膜改性剂中的官能团;②PVC膜改性剂的最佳配比为m(PVDF)∶m(交换树脂)∶m(fPMMA)=84∶10∶6,在PVC膜中的质量分数以15%为宜。     

聚四钛酸钾非均相阳离子交换膜的研制

用聚四氟乙烯 (PTFE)乳液作粘结剂与聚四钛酸钾 (TPTIK)离子交换剂混炼、滚压法制备了非均相阳离子交换膜。讨论了交换剂含量 (We)与膜交换容量 (C)的关系及粘结剂用量 (Wc)对膜强度 (P)的影响。以TPTIK3 0 %、PTFE乳液 (含固量 >45 % ) 70 %的组成 ,制备了交换容量 1.10mg·N·g-1(dry)的非均相阳离子交换膜     

用于生产纯水的电再生型电渗析设备Kana Zawa,Naoyo等（ Nippon Rensui Co.daoan ）

该设备包括(A)阳离子交换膜和(B)阴离子交换膜，两者交替排列在阳极室和阴极室之间：(C)用阴离子交换膜和阳离子交换膜分开的脱盐室；(D)用阳离子交换膜和因离子交换膜分开的浓缩室，阴离子交换剂和阳离子交换排列在脱盐室中，该设备可去除水中的弱电解质。     

离子膜电解盐水中杂质含量的控制

讨论精盐水中碘离子、钡离子和硫酸根等杂质对离子膜的影响,总结了控制这些杂质含量的措施。     

磷矿中碘的快速比色测定

磷矿中微量碘的测定常采用碱性半熔制样碘兰比色法测定。此法手续冗长,碘与淀粉生成的兰色包结化合物因杂质影响而造成较大的测定误差。本法将磷矿试样在盐酸羟胺的存在下,用高氯酸—磷酸快速分解,样液过滤后用强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂消除阳离子对碘测定的影响。在pH=1.5～2.0的酸度条件下,用碘兰法进行碘的分光光度法测定。方法适用于碘量为0.001％以上磷矿中微量碘的测定。对我国主要含碘磷矿测定结果表明,该法快速、简便、准确度和重现性好。     

离子选择电极用的化学试剂

一、流动载体电极 1.液体离子交换剂膜电极分为液体阳离子交换剂膜电极和液体阴离子交换剂膜电极两种。其中的电极膜含有与水不混溶的有机溶剂。阳离子型的离子交换剂多是分子大体积的有机阳离子(如季铵盐、碱性染料阳离子)或过渡金属与邻菲绕啉衍生物形成的络离子;阴离子型的离子交换剂多为分子大体积的有机阴离子与阳离子结合成的络合物,两者均分散于惰性PVC基体上,分别成为对溶液中的阴、阳离子活度变化敏感的膜。     

电渗析法处理高盐度高COD废水矿化度的试验研究

运用电渗析技术,采用聚偏氟乙烯（PVDF）阳离子交换膜、纳米二氧化硅（SiO₂）/PVDF阳离子交换膜、改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜处理高盐度、高COD废水。研究发现,电压、流量、脱盐时间和聚丙烯酰胺的黏附量对其脱盐效果有一定的影响,并通过比较改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜的脱盐实验,证明改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜脱盐能力强、抗污染程度高。     

原料中杂质对丙烯与苯烷基化催化剂性能的影响

分析了原料中杂质对催化剂活性和稳定性的影响及脱除杂质的方法。不同来源的丙烯所含杂质不同 ,炼厂丙烯杂质主要是氮化物和双烯 ,而裂解丙烯杂质主要是双烯 ;苯的主要杂质是饱和烷烃和微量水 ,这些杂质对催化剂活性和稳定性都有影响。实验结果表明 ,杂质含量越高 ,催化剂的活性和稳定性越低 ,而采用强酸性阳离子交换树脂可以脱除丙烯中的杂质。     

富氢合成气中杂质气体对质子交换膜燃料电池性能的影响

质子交换膜燃料电池以其高效、清洁的优点在微型热电联产中广泛应用。利用天然气重整反应制氢是燃料电池最经济的氢气来源之一。研究重整合成气中的杂质气体对燃料电池性能的影响至关重要。设计、搭建了测试合成气体中杂质气体成分对质子交换膜燃料电池性能影响的实验测试系统,研究、考察了含氢合成气中杂质气体CO2,CH4,N2对质子交换膜燃料电池性能的影响。测试结果表明：对于所采用的PEM燃料电池及试验所采用的杂质气体的浓度范围,这些气体对于燃料电池的性能都有影响。其中N2对燃料电池的影响是可逆的,CH4和CO2会对电池造成永久性的损坏。     

离子膜电解二次盐水主要杂质影响及控制

离子膜电解二次盐水中所含杂质如钙、镁、铁、镍、钡、汞、锶等阳离子和SO2-4、I-等阴离子以及盐水中的有机物、固体悬浮物、pH值；铝、硅或铝、硅、钙共存；硅、钙共存；硅、碘共存；硅、铝；硅、锶共存；钡、碘、硫酸根共存对电解（主要指槽压和电流效率）的影响及对膜寿命的影响，分析了其杂质的来源和消除的方法并给出了控制界限。     

单价选择性电渗析处理酸性重金属废水应用研究

采用吡咯为改性材料,浸渍法为改性方法,通过对普通均相阳离子交换膜(CEM)进行膜表面改性,制备了单价选择性阳离子交换膜.同时将单价选择性电渗析工艺用于处理酸性重金属废水,考察了装置运行参数(电流密度与进水流量)和废水水质(酸度与重金属离子浓度)对酸性重金属废水中H+、Zn2+与Cd2+选择性分离的影响.结果表明:当电渗...     

聚四钛酸钾非均相阳离子交换膜的研制

用聚四氟乙烯（PTFE）乳液作粘结剂与聚四钛酸钾（TPTIK）离子交换剂混炼，滚压法制备了非均相阳离子交换膜，讨论了交换剂含量（We)与膜交换容量（C）的关系及粘结剂用量（Wc）对膜强度（P）的影响，以TPTIK30％，PTFE乳液（含固量＞45％）70％的组成，制备了交换容量1．10mg.N.g^-1(dry)的非均相阳离子交换膜。     

革除氯甲基化反应以制备阴离子交换膜的讨论

离子交换膜是电渗析器的关键部件,素有“心脏”之称。由于阴离子交换膜比阳离子交换膜在制备上更加复杂和困难,而且它在电渗析过程中最容易受沉淀腐蚀和有机物质的污染,直接影响淡化器的寿命,所以,开展阴离子交换膜的研制更有着特殊和重要的意义。     

使用离子交换树脂经常遇到的问题

一、新树脂的予处理离子交换树脂的工业产品中,常含有在合成过程生成的低分子量聚合物、反应试剂、溶胀剂、催化剂等杂质。当水、酸、碱或其它溶液接触树脂时,上述杂质就会转入溶液中,影响水质。因此,在对水质要求较高的场合,新树脂在使用前必须进行予处理,以除去树脂中的杂质。新树脂在用药剂处理前,必须首先用水使树脂充分膨胀,然后,对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用稀盐酸除去,有机杂质可用稀氢氧化钠溶液及乙醇处理。一般强酸性阳离子交换树脂是以钠型供应的,弱酸性阳离子交换树脂是以氢型供应     

PVC/SBR异相阳离子交换膜的制备及其等离子体银纳米粒子表面改性

以四氢呋喃作为溶剂,阳离子交换树脂粉末作为官能基团,采用液体浇注方法制备了聚氯乙烯(PVC)/丁苯橡胶(SBR)异相阳离子交换膜。在真空反应器中通过氩等离子体处理由银纳米粒子对膜表面进行改性,提高膜性能。并研究了银纳米沉积层厚度对膜性能的影响。扫描光学显微镜照片显示,与未改性膜相比,沉积层厚度为40 nm的膜具有较好的性能。还研究了盐溶液浓度对优质膜电化学性能的影响。结果表明,膜的电阻、膜电位、迁移数和选择率随氯化钠溶液浓度的增大而下降。     

PVDF阳离子交换合金膜聚苯胺浸润法改性

利用掺杂态聚苯胺(PANI)所具备的导电性,以及它可提供交换能力的性质,采用浸润法对以聚合热压法制备的PVDF阳离子交换合金膜进行改性。采用FT-IR和SEM对改性产品进行了表征,并分析了改性产品的性能。结果表明,通过浸润法在PVDF阳离子交换合金膜表面成功引入了聚苯胺颗粒;改性后的PVDF阳离子交换合金膜的交换容量、含水率以及电导率相比改性前均有明显提高。     

离子交换膜的清洗方法

选择牲透过阳离子交换膜带有阴电荷交换基,例如磺酸基(—SO_3H或羧酸基(—COOH),具有排斥阴离子、吸收阳离子的特牲。用于氯碱生产的离子交换膜是一种既不渗水,又能耐气、碱腐蚀的阳离子交换膜。利用这种特性,在电解食盐时,可获