阳离子交换膜作用

1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。 2、也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐，分离各种离子与放射性元素、同位素，分级分离氨基酸等。 3、在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备，以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中，也都采用离子交换膜。 4、离子交换膜在膜技术领域中占有重要的地位，它对仿生膜研究也将起重要作用 阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜，通常是磺酸型的，带有固定基团和可解离的离子，如钠型磺酸型固定基团是磺酸根，解离离子是钠离子。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质，由于阳膜带负电荷，虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中，但在膜外通电通过电场作用，带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜，而阴离子因为同性排斥而不能通过，所以具有选择透过性。 制备方法 阳离子交换膜的制备一般采用两种方法：第一是膜本体的修饰，主要是通过调整工艺参数(特别是交联度)制造一个合适的单极膜，在与酸和金属二价盐混合溶液接触时，质子的通量高于金属离子的通量；第二是膜表面处理，包括增加膜表面致密性和在阳膜的表面上沉积一薄的阴离子交换层，产生正电荷，因此产生一个电斥力屏障限制其他价态阳离子相对的渗透。如略增加交联剂，二价离子相对于一价离子的选择性降低。 改性方法 掺杂改性 掺杂改性是借助添加剂的某些特定优势来提高膜的选择透过性。尽管聚电解质会堵塞膜孔道，但是具有更大水合半径的离子能通过膜，这也表明斥力的不同会对离子的迁移产生显著的影响。用聚醚醚酮、聚醚砜等制备的复合膜具有较低的电阻和良好的单价选择性能。以聚苯胺为功能材料制得改性有机-无机复合膜，并将其应用于单价离子选择性分离体系。结果表明，混合膜对Na+迁移的影响并不明显，但对离子的截留率大大提高。用化学法聚合苯胺制备的复合膜，考察了时间对离子交换容量和选择性的影响，得出在长时间聚合条件下，聚苯胺会发生降解，只有在膜表面的改性层足够薄和表面足够平的情况下，分离效率才会提高。 表面改性 表面改性是指对离子交换膜进行粒子轰击或者辐射等方法使膜的表面形成一层改性层或增加膜表面的作用基团来提高膜的选择透过性。近年来，膜表面改性包括：电沉积表面改性、光化学反应法表面改性、浸渍法表面改性。这些方法都是在已有的基膜的基础上，对膜表面的物理一化学性质进行修饰。