【摘 要】
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以聚苯醚(PPO)和聚乙烯醇(PVA)为原料,从三个角度制备阴膜、阳膜和双极膜.PPO通过季铵化,然后与烷氧基硅烷进行溶胶-凝胶反应,再与PVA共混,得到阴膜；PPO通过磺化,转化为酸型后与PVA共混,再与烷氧基硅烷进行溶胶-凝胶反应,得到阳膜；碱性阴膜液和酸性阳膜液进行复合,可形成以离子键结合的双极膜.膜的基本性能如表1所示,膜具有较高的亲水性、合适的离子交换容量以及可接受的抗碱性.结合三种膜应
【机 构】
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盐城师范学院化学与环境工程学院,江苏盐城,224051
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以聚苯醚(PPO)和聚乙烯醇(PVA)为原料,从三个角度制备阴膜、阳膜和双极膜.PPO通过季铵化,然后与烷氧基硅烷进行溶胶-凝胶反应,再与PVA共混,得到阴膜；PPO通过磺化,转化为酸型后与PVA共混,再与烷氧基硅烷进行溶胶-凝胶反应,得到阳膜；碱性阴膜液和酸性阳膜液进行复合,可形成以离子键结合的双极膜.膜的基本性能如表1所示,膜具有较高的亲水性、合适的离子交换容量以及可接受的抗碱性.结合三种膜应用于双极膜电渗析(BMED),构成BP-A-C-BP的膜堆结构,如图1所示,以电解醋酸钠废渣产CH3COOH和NaOH.结果 如图2-5所示,在电流密度为20 mA/cm2时,随着时间的延长,回收室中CH3COOH和NaOH的浓度从0.12mol/L增加至0.24 mol/L；在50mA/cm2时,浓度从0.13 mol/L增加至0.42-0.43 mol/L.由于回收室浓度的不断增加,电压降大体上呈现下降的趋势.同时由于CH3COOH和NaOH浓度的上升,酸碱泄露逐渐加强,引起电流效率的下降.由于高电流密度引起的高电压降,在50 mA/cm2时的能耗显著高于20mA/cm2,在20 mA/cm2条件下,能耗随着时间的延长先显著下降然后进入平稳区,在平稳区的能耗范围为17-19 kWh/kg.与以前采用全商业膜电解醋酸钠废渣的结果相比,本研究中BMED膜堆并未添加离子交换树脂,并且双极膜中并未添加中间层,但仍具有类似的电压降和能耗.自制膜中PVA成分提供了大量的-OH基,-OH基可以促进H+或OH-离子的传递,带来的不利影响是增强了酸碱泄露,降低了电流效率；但有利的是同时能降低双极膜水解离的电压以及膜堆的能耗.
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