欢迎来到浙江蓝极膜技术有限公司网站!
技术文章
当前位置:主页 > 技术文章 >双极膜电渗析工作原理

双极膜电渗析工作原理

更新时间:2023-05-17    点击次数:1300

BMED运行时,在电场作用下离子进行定向迁移,当双极膜中的离子都迁向主体溶液时,中间层的水会解离产生H+和OH-对电流进行负载。

然而双极膜中发生的水解离现象不同于通常的水解离,研究者们对其解离的过程机理开展了大量的理论研究,但限于过程的复杂性,目前还没有达成统一的结论。根据水在双极膜中间层解离过程的不同,主要提出3种解释水解离机制的物理模型,见图 1。

1.jpg

SWE模型认为,在电场作用下,双极膜中间层(阴阳离子尖锐结合区)会因离子迁移而出现薄的无离子区域,认为水解离发生于此。H2O的解离跟弱电解质在高压条件下的解离过程相同,H+和OH-的产生速率为H2O的解离速率,解离常数与电压成正相关;

在SWE模型的基础上,为了解膜上荷电基团对水解离的影响,进一步提出化学反应模型(CHR),该模型认为由膜基质中的羧酸基、叔胺基和膜内的金属离子等影响水解离速率的现象可知,膜上固定基团通过质子化反应进行水解离产生H+和OH-,且解离更易发生在AEM侧;


为解释双极膜中间层较大的能量消耗,提出中和层模型(NL),结果发现,双极膜的AEM、CEM界面处存在中和层区域,水解离发生在电荷区和电荷与中和层区域的界面处。

以上提出的水解离物理模型具有一定的假设和适应范围,存在局限性。SWE模型仅适应电压为107~108 V/m的体系,且假设了双极膜中间层是尖锐结合而成的结构;CHR模型考虑了双极膜的实际结构和膜上荷电基团会使水发生解离,但无法解释与SWE模型计算出的数值间较大的差距;NL模型只能用于明显存在中和层的体系。

因此下一步要加深对双极膜水解离理论的研究,完善水解离理论工作曲线,建立有实际应用价值的物理模型。对水解离机制的探索,有助于改善双极膜的制备工艺,优化双极膜性能。


如果您有任何问题,请跟我们联系!

联系我们

版权所有©2024 浙江蓝极膜技术有限公司 备案号:浙ICP备15030977号-3 sitemap.xml 技术支持:环保在线 管理登陆

浙江蓝极膜技术有限公司(www.zjlanjimo.com)主营:均相膜电渗析,扩散渗析膜,双极膜电渗析,油水分离器,平板微孔过滤器,盐制酸碱,盐浓缩淡化提纯,酸回收碱回收,脱酸脱碱,高盐废水处理高浓度污水处理。

地址:杭州市西湖区西园一路18号西湖广告大厦101