离子交换膜选择透过机理研究及膜的粒子掺杂改性研究

发布时间：2025-05-08 01:41

　　传统的有色金属冶炼采用的是电解有色金属的氯化物溶液的方法,此种方法虽然能够通过定期更换阴极板就可得到高纯度金属单质,但是也存在严重问题即产生大量的氯气,这既会严重污染空气又会危及操作工人的身体健康。双膜三室工艺针对传统金属冶炼工艺中产生大量氯气的弊端,将传统的电解槽内引入阴、阳离子交换膜将其分成三个隔室,阳极室内加入稀硫酸、阴极室内加入金属氯化物溶液、中极室加入稀盐酸,利用离子交换膜的选择透过性,既会消除电解过程中产生的氯气,又会在中极室回收高浓度的盐酸溶液,产生额外的经济效益。本文对离子交换膜的选择透过性机理进行了实验探究,提出了膜的ζ电位影响了膜的选择透过性的设想。通过实验可知:阳膜在相同浓度的不同电解质溶液中,离子价态高的其表面ζ电位越低,相同价态的离子水合半径小的电位高,阳膜的氯离子泄露率与膜表面ζ电位的大小成反比,阳膜表面ζ电位随pH的增大先减小后增大,随溶液浓度增大而减小,同样的原理适用于阴膜。提出孔道内部ζ电位形成的“场源”与表面ζ电位共同作用影响了膜的选择透过性。制备了含聚偏氟乙烯颗粒14.0%的聚偏氟乙烯—苯乙烯基膜,通过测定膜的接枝率的大小确定了氮气保护条件下碱处理以...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1离子交换膜在外界溶液中的离解情况

交换膜的定义及作用机理换膜是一种对溶液里的离子具有选择透过性的高分子膜，其构成主要状结构的高分子母体、固定基团以及活性离子交换功能团（活性阳离1～3]。由于其固定基团上的离子形成电场可以使某种特定的离子选择透过，因此也被称为离子选择透过膜。换膜与离子交换树脂都含有活性交换基团的高....

图1.2离子交换膜的作用机理

图1.2离子交换膜的作用机理交换膜的分类换膜分类方法众多，大多根据其性能、构造、用途等方面进行划分，：膜的宏观结构分：观结构即固定基团与骨架的结合方式，大致可以分成三种：均相离子离子交换膜[5]和非均相离子交换膜[6]。其中均相膜是指二者通过化学，不使用粘合剂，其结构比较均匀....

图1.3离子交换膜与氯化钾溶液中的离子平衡

交换膜选择透过性理论换膜问世至今，无数学者对其透过性机理通过大量的实验进行分与之相关的理论来解释此现象，但是目前还没有对其形成一个其解释公认的比较著名的理论有：Donnan平衡理论、Sollner双平衡理论衡认为：当膜放置在外界电解质溶液中，膜中与固定基团相连即发生解离，从....

图1.4异相离子交换膜结构示意图

匀一致的目的。常用的制备工艺有以下几种[40,41]：（1即两种或多种单体在发生聚合反应的过程中即可同时制缩聚物迅速制成膜，在通过固化作用，完成缩聚反应，构强度一般，原料便宜，电化学性能一般，常用的有酚以中性的高聚物薄膜作为底膜，将其进行活化反应，引子交换膜的方式；（3）聚合物先....

本文编号：4044125