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离子交换膜是什么变化
物理变化。离子交换膜是利用离子选择透过性的原理,是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
离子交换膜和质子膜哪个先进
目前性能最好的一种离子交换膜。
前者只能通过质子,即氢正离子。后者允许阳离子通过,包括氢正离子。
质子膜是质子交换膜燃料电池的核心所在,主要职能是隔绝燃料和氧化剂,同时传导离子。最具代表性的是Nafion膜,其具有出色的质子传导能力、化学稳定性和机械性能。
离子膜,一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。
离子交换膜的原理是什么
离子交换膜又称离子选择透过性膜。
按其功能和结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合膜5种。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。
离子交换膜可制成均相膜和非均相膜两类。采用高分子的加工成型方法制造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜,然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜内聚合成高分子,再通过化学反应引入所需功能基。也可通过甲醛、苯酚等单体聚合制得。②非均相膜。用粒度为200~400目的离子交换树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后加工成膜制得。为免失水干燥而变脆破裂,须保存在水中。
离子交换膜主要应用于海水淡化,甘油、聚乙二醇的除盐,放射性元素、同位素及氨基酸的分离,有机物及无机物纯化,放射性废液处理,燃料电池隔膜及选择性电极等。
离子交换膜原理是什么
离子交换膜的原理是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
交换膜分类及应用
离子交换膜有四种类型:(1)阳离子交换膜;(2)阴离子交换膜:它们连接在分子链上的基团分别是带负电荷的基团,如一SO和一COO,用带正电的基团,如一NH;、一NRH和一NR,由于静电排斥作用,分别提高阳离子和阴离子的交换能力;(3)两性离子交换膜:分子链上同时带有正、负离子,具有阴、阳离子的交换能力;(4)双极膜:这是一种阴阳离子复合膜,即将预先制备好的阴、阳离子交换膜复合在某一基材上而制得.尽管双极膜不同于两性离子交换膜,但还是可以把它归纳至两性离子交换膜中。
离子交换膜是全钒氧化还原液流电池(Vanadiumredoxflowbattery,VFB)的关键材料之一,它的性能直接影响电池的充放电性能。普遍使用的离子交换膜是Nafion膜,它是一种阳离子交换膜,其化学性能和机械性能都非常优异,但存在着钒离子渗透率高等缺点;而阴离子交换膜因为Donnan效应,阻钒性能较强,但因离子传导率低而造成充放电效率降低。两性离子交换膜则是将阳离子交换膜和阴离子交换膜的特点结合起来,在两性交换膜的聚合物结构上,既有酸性官能基团来保证离子的传输,又有碱性官能基团来阻挡较大阳离子如钒离子的通过。
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