雙極膜雖然是一種新膜(與其他高分子膜200余年發(fā)展歷史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其發(fā)展過程可劃分為三個(gè)階段：第1階段50年代中期至80年代初期，這是雙極膜發(fā)展十分緩慢的時(shí)期，雙極膜只是由兩片陰陽離子膜直接壓制，性能很差，水分解電壓比理論壓降高幾十倍，應(yīng)用研究是以水解離為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室階段；第二階段從80年代初至90初，由于雙極膜制備技術(shù)的改進(jìn)，成功地研制了單片型雙極膜，其性能很大程度的提高，已經(jīng)在制酸堿和脫硫技術(shù)得到了成功應(yīng)用，這一階段出現(xiàn)了商品雙極膜；從90年代初至今是雙極膜得到迅猛發(fā)展的時(shí)期，隨著對雙極膜工作過程機(jī)理的深入研究，從膜結(jié)構(gòu)、膜材料和制備過程上進(jìn)行了重大改進(jìn)，使制得的雙極性膜在性能上有較大提高，其中主要是對陰膜和陽膜接觸界面的改進(jìn)，從較初簡單的“層壓型”或“涂層型”結(jié)構(gòu)到80年代初開始出現(xiàn)的單片型結(jié)構(gòu)，隨后又出現(xiàn)帶有中間“催化層”的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。我國在雙極膜的研發(fā)工作從上世紀(jì)90年代才開始，起步比較晚，直到近幾年才出現(xiàn)了商品化雙極膜。雙極膜的應(yīng)用從化工行業(yè)已擴(kuò)展到生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源等諸多相關(guān)國際民生行業(yè)中，作為一種新型工具來解決這些領(lǐng)域中的技術(shù)難題。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍Ｙ|(zhì)子交換Fumatech膜怎么樣

雙極膜的商業(yè)化發(fā)展已有近30年歷程，早期用于電滲析脫鹽工藝，后來由于反滲透技術(shù)的飛速發(fā)展，成本和能耗的大幅下降，雙極膜的發(fā)展陷于緩慢狀態(tài)。但是近年來雙極膜重回人們視野，迅速發(fā)展，其可低成本實(shí)現(xiàn)酸堿分離，在高鹽廢水資源回收、酸堿分離、有機(jī)酸回收等眾多細(xì)分領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景，并且被認(rèn)為是零排放關(guān)鍵技術(shù)。高鹽廢水的處理問題，越來越成為必須解決的環(huán)境難題，嚴(yán)重制約著石油化工、生物制藥、食品發(fā)酵、催化劑合成、碳纖維生產(chǎn)等工業(yè)生產(chǎn)。高鹽廢水難以生化降解，反滲透膜法通常只能濃縮到鹽濃度5~8%，而采取熱法蒸發(fā)成本較高，因此，當(dāng)前尚缺乏經(jīng)濟(jì)可行的高鹽廢水處理辦法。大量高鹽廢水的排放可能造成沙漠、土壤、地下水污染嚴(yán)重。雙極膜電滲析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)鹽水的直接分解成酸堿實(shí)現(xiàn)資源化回用，投資成本只為熱法的30%，運(yùn)行成本只為熱法的10%，是一種經(jīng)濟(jì)可行，易于操作維護(hù)，安全可靠的濃鹽處理技術(shù)，對真正實(shí)現(xiàn)零排放有著重要意義。廣東PEM水電解Fumatech膜特性雙極膜是新型的離子交換復(fù)合膜，它通常由陽離子交換層、中間界面親水層和陰離子交換層復(fù)合而成。

燃料電池一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，是很有發(fā)展前途的新的動(dòng)力電源，作為負(fù)極，用空氣中的氧作為正極。和一般電池的主要區(qū)別在于一般電池的活性物質(zhì)是預(yù)先放在電池內(nèi)部的，因而電池容量取決于貯存的活性物質(zhì)的量；而燃料電池的活性物質(zhì)（燃料和氧化劑）是在反應(yīng)的同時(shí)源源不斷地輸入的，因此，這類電池實(shí)際上只是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。這類電池具有轉(zhuǎn)換效率高、容量大、比能量高、功率范圍廣、不用充電等優(yōu)點(diǎn)，但由于成本高，系統(tǒng)比較復(fù)雜，只限于一些特殊用途，如飛船、潛艇、電視中轉(zhuǎn)站、燈塔和浮標(biāo)等方面。

質(zhì)子交換膜的抗拉強(qiáng)度。膜的抗拉強(qiáng)度與膜的厚度成正比，也與環(huán)境有關(guān)，通常在保證膜的抗拉強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量減小膜的厚度。膜的含水率。每克干膜的含水量稱為膜的含水率，可用百分?jǐn)?shù)表示。含水率對膜電解質(zhì)的質(zhì)子傳遞能力影響很大，還會(huì)影響到氧在膜中的溶解擴(kuò)散。含水率越高，質(zhì)子擴(kuò)散因子和滲透率也越大，膜電阻隨之下降，但同時(shí)膜的強(qiáng)度也有所下降。膜的溶脹度是指離子膜在給定的溶液中浸泡后，離子膜的面積或體積變化的百分率，即浸液后的體積（面積）和干膜的體積（面積）的差值與干膜的體積（面積）的百分比。膜的溶脹度表示反應(yīng)中膜的變形程度。溶脹度高，在水合和脫水時(shí)會(huì)由于膜的溶脹而造成電極的變形和質(zhì)子交換膜局部應(yīng)力的增大，從而造成電池性能的下降。燃料電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給進(jìn)行反應(yīng)。

離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質(zhì)復(fù)合物膜等類型。離子交換膜的構(gòu)造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置（見圖）的淡化程度可達(dá)一次蒸餾水純度。也可應(yīng)用于甘油、聚乙二醇的除鹽，分離各種離子與放射性元素、同位素，分級(jí)分離氨基酸等。此外，在有機(jī)和無機(jī)化合物的純化、原子能工業(yè)中放射性廢液的處理與核燃料的制備，以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中，也都采用離子交換膜。離子交換膜在膜技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位，它對仿生膜研究也將起重要作用。影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素：燃料電池的工作條件。上海PEM水電解Fumatech膜氫分離

電化學(xué)反應(yīng)是屬于電化學(xué)范疇的化學(xué)反應(yīng)。質(zhì)子交換Fumatech膜怎么樣

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質(zhì)遷移到陽極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時(shí),由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導(dǎo)致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。質(zhì)子交換Fumatech膜怎么樣

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