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绿色低成本阳离子交换膜的制备及性能研究

Study on preparation and properties of green low-cost cation exchange membrane

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传统均相阳离子交换膜(CEM)基质材料多为侧链型磺化聚合物,该类聚合物制备过程复杂、制备试剂毒性高,凸显此类材料制备CEM的短板.以聚醚砜(PES)为CEM骨架基质材料,以聚合物磺化聚醚砜(SPES)与十二烷基磺酸钠(SDS)为基质功能材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为亲水调控剂,制备均相CEM,将制备CEM用于苦咸水脱盐考察实用性.研究结果表明,SDS和SPES稳定存在于制备CEM中,制备CEM表面及断面结构规整、无缺陷,基质材料相容性良好,CEM用于电渗析(ED)苦咸水脱盐,设计初始盐浓度5 000 mg·L-1,当脱盐率达90％时,制备的CEM、国内廷润商品CEM、日本Astom CEM的能耗分别为10.1、11.7和9.2 kWh·m-3,电流效率分别为92.3％、92.7％和95.5％,SPES和SDS共同作为基质功能材料比SPES或SDS单独作为基质材料更有优势,二者可协同调控优化CEM传质性能.

赵津礼、王建友、张玉忠

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天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387

南开大学环境科学与工程学院,天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室,天津300350

阳离子交换膜 苦咸水脱盐 聚醚砜 协同作用

南开大学中央高校基本科研业务费专项天津市自然科学基金

6322131221JCZDJC00270

2023

10.13353/j.issn.1004.9533.20235002

化学工业与工程
天津化工学会 天津大学

化学工业与工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.406
ISSN：1004-9533
年,卷(期)：2023.40(3)
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