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方法。

1.

  

从聚合反应开始制膜

例如,可以将苯酚磺酸与苯酚、甲醛先进行部分缩聚反应,然后将其吸浸于多孔支

撑材料中或涂布于网布上,再进一步缩聚形成阳离子交换膜。

    还可以将含有环氧反应基团的料液刮于尼龙网上,上下衬以涤纶纸,在油压机上加

热聚合形成基膜,把聚合反应过程、成膜过程、引入反应基团过程三步合成

步,制成

的基膜浸入三甲胺溶液,得到甲基丙烯酸环氧丙酯阴膜。

  2.

  

制成基膜后导入离子交换基团

对于含有反应基团的高聚物可以先将其制成基膜后,再经活化反应导入离子交换基团,

制成离子交换膜。如含有多羟基的纤维素、聚乙烯醇基膜,都能进行酰化和酯化反应,使

离子交换基团直接导人膜内。这类的高聚物材料很多,如聚苯乙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚

聚乙烯亚胺、丁苯乳胶、氯醇橡胶等都可以先制成聚合物薄膜,再导入离子交换基团,成

为离子交换膜。

    

3.高聚物中导入离子交换基团后再成膜

如聚砜或聚醚砜经磺化后制成磺化聚砜和磺化聚醚砜,把磺化后聚醚砜溶于二甲基甲

酰胺中,涂于网布上,待溶剂挥发后即成阳膜。

四、新型离子交换膜

早期的离子交换膜主要用于电渗析和电化学工艺过程中,随着科学研究的深入和技术

进步,离子交换膜的种类不断增加的同时,应用领域也在不断扩大。

1.双极膜

双极膜是一种复合膜,它由具有两种相反电荷的离子交换层紧密相邻或结合而成的新

型离子交换膜。在直流电场的作用下,双极膜可以将水离解,在膜两侧分别得到 H

和 OH

,它可以形成一种新型的膜过程。双极膜已有商品问世。

双极膜的制备方法有:将阴膜、阳膜加热、加压使其成型的方法;在阴膜、阳膜中间

涂敷黏合剂使之相互黏合的方法;在同一基膜两侧分别引入阳离子和阴离子交换基团的方

法;使阳离子层在阴离子交换膜上流延的方法等。

在实验室,由双极膜和阳膜组成的二室模型,可以使葡萄糖酸钠、古龙酸钠等有机酸

盐向葡萄糖酸、古龙酸等有机酸转化,同时得到碱液。在环保方面,双极膜和阳膜的组合

可以使 NaHSO

3

转化为 Na

2

SO

3

,而 Na

2

SO

3

又可重新与烟道气中 SO

2

反应生成 NaHSO

3

,达

到除硫的目的。

一般离子交换膜对同性离子的分离效果不太理想,采用双极膜则大大改善分离效果。

如分离1、2价阳离子时,采用在阳膜表面覆涂一层阴膜薄层的复合膜,由于它的固定荷

电基团带正电,对二价离子的排斥力比一价离子强,因此在电场作用下使一价离子更容易

穿过阻挡层进入阳膜,达到分离不同价态同性离子的目的。

双极膜的研究重点是降低膜电阻、提高选择性、化学稳定性和膜强度;另外还希望双

极膜除了具有由阴离子交换层和阳离子交换层组成的两层结构外,在两层之间加入第三层