双极膜的商业化发展已有近30年历程,早期用于电渗析脱盐工艺,后来由于反渗透技术的飞速发展,成本和能耗的大幅下降,双极膜的发展陷于缓慢状态。但是近年来双极膜重回人们视野,迅速发展,其可低成本实现酸碱分离,在高盐废水资源回收、酸碱分离、有机酸回收等众多细分领域有极好的应用前景,并且被认为是零排放关键技术。高盐废水的处理问题,越来越成为必须解决的环境难题,严重制约着石油化工、生物制药、食品发酵、催化剂合成、碳纤维生产等工业生产。高盐废水难以生化降解,反渗透膜法通常只能浓缩到盐浓度5~8%,而采取热法蒸发成本较高,因此,当前尚缺乏经济可行的高盐废水处理办法。大量高盐废水的排放可能造成沙漠、土壤、地下水污染严重。双极膜电渗析技术可以实现盐水的直接分解成酸碱实现资源化回用,投资成本只为热法的30%,运行成本只为热法的10%,是一种经济可行,易于操作维护,安全可靠的浓盐处理技术,对真正实现零排放有着重要意义。阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质,对阴离子具有选择透过性作用。是否有报道高成绿能使用Fumatech膜
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所,其性能的好坏关键在于触媒的性能、电极的材料与电极的制程等。电极主要可分为两部分,其一为阳极(Anode),另一为阴极(Cathode),厚度一般为200-500mm;其结构与一般电池之平板电极不同之处,在于燃料电池的电极为多孔结构,所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电池所使用的燃料及氧化剂大多为气体(例如氧气、氢气等),而气体在电解质中的溶解度并不高,为了提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用,故发展出多孔结构的的电极,以增加参与反应的电极表面积,而此也是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。目前高温燃料电池之电极主要是以触媒材料制成,例如固态氧化物燃料电池(简称SOFC)的Y2O3-stabilized-ZrO2(简称YSZ)及熔融碳酸盐燃料电池(简称MCFC)的氧化镍电极等,而低温燃料电池则主要是由气体扩散层支撑一薄层触媒材料而构成,例如磷酸燃料电池(简称PAFC)与质子交换膜燃料电池(简称PEMFC)的白金电极等。可否知道中科科创用哪一款Fumatech膜阴离子交换膜是新型能量转换装置的重要构成部分,使用性能是否符合要求是新能源电池得到商业化应用的前提。
燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极。和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,只限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、电视中转站、灯塔和浮标等方面。
随着水污染加剧,人们对饮用水水质越来越关心。试验证明,双极膜纳滤法可以去除消毒过程中产生的微毒副产物、痕量的除草剂、杀虫剂、重金属、天然有机物及硬度、硫酸盐及硝酸盐等。同时具有处理水质好且稳定、化学药剂用量少、占地少、节能、易于管理和维护的优点。在电镀加工和合金生产中,经常需用大量水冲洗,这些清洗水含有浓度相当高的重金属,有镍、铁、铜和锌等。为了使这些含重金属的废水符合排放要求,一般的措施是将这些重金属处理成氢氧化物沉淀除去。如果采用纳滤膜技术,不只可以回收90%以上的废水,使之纯化,同时使重金属离子含量浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用的价值。双极膜作为一种新型膜,以其独特的优点,为解决环境工程中存在已久的一些技术难题提供了许多新的思路和解决办法。继续开发高性能的双极膜,改进膜的制备工艺,降低膜的生产成本,深入开展机理研究,研究膜中离子迁移及水传递的机理,研究高性能双极膜材料及制备,拓宽应用领域,具有深远的意义。离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高;另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有机械传动部件,故排放出的有害气体极少,使用寿命长。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是较有发展前途的发电技术。燃料电池装置不含或含有很少的运动部件,工作可靠,较少需要维修,且比传统发电机组安静。谁能告知718研究所用多少Fumatech膜
质子交换膜不只具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。是否有报道高成绿能使用Fumatech膜
一膜层在另一膜层上流延成型法的基本过程是在阴离子交换膜层上覆盖一层分散有阳离子交换树脂的聚合物溶液,或者在阳离子交换膜层上覆盖一层分散有阴离子交换树脂的聚合物溶液,经干燥而制得双极膜。也可以直接用液态的离子交换材料,如二-(2-乙烯基-己基)-焦磷酸、三辛基甲基氯化铵等,代替离子交换树脂分散的聚合物溶液。为了使两膜层能结合紧密,在覆盖前可对阴膜层或阳膜层的表面进行粗糙化处理,如砂纸打磨,表面压花(纹),等离子体表面蚀刻等。是否有报道高成绿能使用Fumatech膜
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