双极膜(BPM)是一种新膜,通常是由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成的一种复合型离子交换膜,也可以在阴膜、阳膜之间加入第三层物质促进水的解离,成为阴离子交换层、阳离子交换层、中间反应层构成的三层结构。在直流电场的作用下,双极膜可以将水解离,在阳膜、阴膜两侧分别产生H+和OH-。在氟碳工业及铀工业(UF6)的生产中,排放的废气废水中含有的氟和有机酸的质量分数是50~500×10-6,通常需要用KOH中和才能完全除去,结果生成的KF溶液含有许多重金属(如铀、砷等)和微量放射性物质,还需用Ca(OH)2与KF反应再生KOH并生成不溶性的废料。这种方法导致有价氟的损失,且给用户留下如何处理含放射性物质的Ca(OH)2废料问题,如果采用双极膜电渗离解技术可直接将KF转化为HF和KOH,不只能回收高价值的氟,且可避免石灰的使用,并减少废渣的处理量。阴离子交换膜是一类含有碱性活性基团,对阴离子具有选择透过性的高分子聚合物膜。有谁知道上海应用所使用Fumatech膜
为了提高质子交换膜的性能,对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看,改进方法可采用以下几种方法:(1)有机/无机纳米复合质子交换膜,依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力,从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的;(2)对质子交换膜的骨架材料进行改进,针对目前较常用的Nafion®;膜的缺点,或在Nafion®膜基础上改进,或另选用新型骨架材料;(3)对膜的内部结构进行调整,特别是增加其中微孔,以使成膜方便,并解决催化剂中毒的问题。另外,除了这3种改进,现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术,使材料更小,性能更佳。怎样知道ITM怎样测试Fumatech膜随着燃料电池技术不断成熟及西气东输工程提供了充足天然气源,燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。
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。
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。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。
原电池工作原理:原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。原电池的电极的判断:负极:电子流出的一极;发生氧化反应的一极;活泼性较强金属的一极。正极:电子流入的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。发生电解反应的条件:①连接直流电源;②阴阳电极阴极:与电源负极相连为阴极;阳极:与电源正极相连为阳极③两极处于电解质溶液或熔融电解质中;④两电极形成闭合回路。燃料电池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。谁知道Areva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。有谁知道上海应用所使用Fumatech膜
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,因此还被称为离子选择透过性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性的交换基团,并且在阴极产生OH-作为载流子,经过阴离子交换膜的选择透过性作用移动到阳极。阴离子交换膜具有非常宽泛的应用,它是分离装置、提纯装置以及电化学组件中的重要组成部分,在氯碱工业、水处理工业、重金属回收、湿法冶金以及电化学工业等领域都起到举足轻重的作用。近年来,随着新型化学电源的发展,阴离子交换膜作为电池隔膜在液流储能电池、碱性阴离子交换膜燃料电池、新型超级电容器等方面的应用也得到关注和研究。有谁知道上海应用所使用Fumatech膜
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