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碱性水电解用隔膜读书报告. 主讲人:于跃 指导教师:许莉. 目录. 碱性水电解用隔膜的要求. 1. 传统石棉隔膜的缺点. 2. 聚合物隔膜的制备方法. 3. 聚合物隔膜的研究方向. 4. 碱性水电解用隔膜的要求. 1. 气泡不宜透过 2. 能被电解液润湿,使溶液中的离子能够顺利的通过 3. 有足够的机械强度 4. 在电解液中不被碱液腐蚀,化学稳定性能强 5. 价格便宜,适合工业上广泛应用. 传统石棉隔膜的缺点. 1. 石棉布电阻较大,影响电解效率 2. 在碱液中会发生严重的溶胀现象
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碱性水电解用隔膜读书报告 主讲人:于跃 指导教师:许莉
目录 碱性水电解用隔膜的要求 1 传统石棉隔膜的缺点 2 聚合物隔膜的制备方法 3 聚合物隔膜的研究方向 4
碱性水电解用隔膜的要求 • 1.气泡不宜透过 • 2.能被电解液润湿,使溶液中的离子能够顺利的通过 • 3.有足够的机械强度 • 4.在电解液中不被碱液腐蚀,化学稳定性能强 • 5.价格便宜,适合工业上广泛应用
传统石棉隔膜的缺点 • 1.石棉布电阻较大,影响电解效率 • 2.在碱液中会发生严重的溶胀现象 • 3.高温溶解很快,导致石棉隔膜的机械强度下降,气体的纯度也受到了一定的影响 • 4.影响工作人员的健康(致癌性)
聚合物隔膜的制备方法 隔膜的制作一般采用相转化法 步骤主要包括:配置铸膜液、刮膜、预蒸发、浸没沉淀、后处理。 铸膜液成分包括溶质、溶剂/非溶剂体系以及添加剂。
聚合物隔膜的研究方向 聚合物:PSF、PES 优点:有优良的抗氧化性、热稳定性和高温熔融稳定性,此外还具有优良的机械性能、耐高温、耐酸碱、耐细菌腐蚀、机械性能好、原料价廉易得,pH应用范围广等优点。 问题:疏水性 解决办法:在溶质里加入ZrO2
聚合物隔膜的研究方向 Zirfon 一些制造参数对Zirfon性能的影响 厚度:厚度↑ 离子阻抗↑ (非线性:平均孔径↑ 曲折度↓ 电阻率↓) 拉伸强度↑
聚合物隔膜的研究方向 Zr02添加量:添加量↑ 拉伸强度↓ 密度↑ 粘性↑ 气泡点压力↑ 亲水性↑ 孔径↓ 孔隙率变化比较复杂
聚合物隔膜的研究方向 PSF浓度:浓度↑ 粘度↑ 气泡点压力↑ 孔隙率↓ 密度↑ 拉伸强度↑ 电阻↑
聚合物隔膜的研究方向 Zr02颗粒烧结温度: 温度的改变影响Zr02颗粒的孔体积、比表面积,而这决定了它对PSF的吸附作用。
聚合物隔膜的研究方向 烧结温度↑ 吸附作用↓ 粘性↓ 强度↓ 表面孔隙率决定于表层下面Zr02颗粒数量(张力)以及粘度(粘度大,膜形成过程变缓,分层时贫相中的核在表层邢成孔)。
聚合物隔膜的研究方向 添加剂对聚合物膜的影响: PVP及PEG的加入可以改善膜的性能。 PVP ↑ 孔隙率↑ 亲水性↑ 电阻↓ 热力学&动力学(交联作用) 热力学:PVP可加强铸膜液与非溶剂水的混合,有助于相分离 动力学:粘度↑ 阻碍了分层 5%是拐点
聚合物隔膜的研究方向 PVP亲水性强但脆弱 PSF(PES)机械性能好但疏水性 两者混合困难,无法形成均相 DMF作溶剂,可使PES与PVP的分子链打开后纠缠在一起。
聚合物隔膜的研究方向 未形成SEM可见的孔
聚合物隔膜的研究方向 PVP是组分而非致孔剂 碱性乙醇的后处理提高了柔韧性和亲水性
聚合物隔膜的研究方向 其与石棉隔膜的比较
聚合物隔膜的研究方向 其与石棉隔膜的比较
聚合物隔膜的研究方向 其它聚合物隔膜: PVA 用聚乙烯醇、戊二醛、四甲基乙烷二元胺(维持空间尺寸稳定)、二氧化钛合成
PVDF-g-G-I BM 多孔的PVDF做基层,G-I用等离子诱导的方法镶在膜的两侧 PVDF疏水,经G-I等离子诱导处理后亲水性得到改善,水接触角变大 与工业用膜相比减小了槽电压 溶胀严重
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