碱性水电解用隔膜读书报告

LOGO

碱性水电解用隔膜读书报告主讲人：于跃指导教师：许莉

LOGO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

LOGO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

LOGO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）

LOGO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。

LOGO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

LOGO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↑

LOGO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


PSF浓度：浓度↑ 粘度↑ 气泡点压力↑ 孔隙率↓ 密度↑ 拉伸强度↑ 电阻↑


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。


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 ) 。


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


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。


未形成 SEM 可见的孔


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

LOGO聚合物隔膜的研究方向其与石棉隔膜的比较

LOGO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

LOGO

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

LOGO

www.themegallery.com

2012年 6月 29日

Documents