四(si)種(zhong)常見(jian)的雙(shuang)極膜(mo)制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)

雙(shuang)極膜(mo)亦(yi)稱雙(shuang)極性膜，是(shi)特(te)種(zhong)離(li)子(zi)交換膜，它(ta)是(shi)由(you)壹(yi)張陽膜和壹(yi)張陰膜復合(he)制(zhi)成的陰、陽復合(he)膜。該(gai)膜的特(te)點(dian)是(shi)在(zai)直流電(dian)場(chang)的作用(yong)下，陰、陽膜復合(he)層(ceng)間(jian)的H2O解離成H+和OH-並分別通(tong)過陰膜和陽膜，作為(wei)H+和OH-離子(zi)源。雙(shuang)極膜(mo)按(an)宏(hong)觀(guan)膜(mo)體(ti)結(jie)構(gou)分(fen)可分為均(jun)相(xiang)雙(shuang)極膜(mo)和異相(xiang)雙(shuang)極膜(mo)。

　　制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)

　　陰、陽離子(zi)交換膜層(ceng)熱壓成型(xing)法(fa)

　　這(zhe)種方(fang)法(fa)的基(ji)本過程(cheng)是(shi)將(jiang)幹燥的陰、陽離子(zi)交換膜層(ceng)疊放在(zai)用(yong)聚四(si)氟(fu)乙烯薄(bo)膜覆蓋(gai)的不銹鋼(gang)板(ban)中，排除內部氣(qi)泡(pao)，加(jia)熱加(jia)壓制(zhi)得雙(shuang)極膜(mo)。由(you)這(zhe)種方(fang)法(fa)制(zhi)得的雙(shuang)極膜(mo)，可(ke)能(neng)會(hui)因為陰、陽兩膜層(ceng)的相(xiang)互滲(shen)透(tou)，固定基(ji)團的靜(jing)電(dian)相(xiang)互作(zuo)用(yong)，在中間(jian)界(jie)面層(ceng)形(xing)成高(gao)電阻區(qu)域(yu)，使雙(shuang)極膜(mo)的工(gong)作電(dian)壓升(sheng)高(gao)。

　　陰、陽離子(zi)交換膜層(ceng)粘合(he)成型(xing)法(fa)

　　這(zhe)種方(fang)法(fa)的基(ji)本過程(cheng)是(shi)用(yong)粘合(he)劑(ji)分(fen)別塗覆陰、陽離子(zi)交換膜的內側，然(ran)後(hou)疊合(he)，排除內部的氣泡(pao)和液(ye)泡(pao)，經(jing)幹燥而得雙(shuang)極膜(mo)。也可將(jiang)制(zhi)得的雙(shuang)極膜(mo)通(tong)過加(jia)熱加(jia)壓進(jin)壹(yi)步增(zeng)強兩膜(mo)層(ceng)間(jian)的粘合(he)力。為了減小(xiao)雙(shuang)極膜(mo)的工(gong)作電(dian)壓， 所(suo)用(yong)的粘合(he)劑(ji)應(ying)該(gai)是可(ke)滲(shen)透(tou)的粘合(he)劑(ji)，如(ru)聚(ju)乙烯亞胺(an)、環(huan)氧(yang)氛(fen)丙烷及雙(shuang)酚丙(bing)烷系(xi)環氧(yang)化合(he)物在甲醇(chun)中反應(ying)所(suo)得粘稠物(wu)，或苯乙烯磺酸(suan)與(yu)二乙烯苯的部分(fen)共聚物(wu)等有(you)機(ji)物(wu)以(yi)及(ji)Cr(NO3)3、三氯化釕(liao)、矽酸(suan)鈉、磷(lin)酸銦等(deng)無機(ji)電(dian)解質溶(rong)液(ye)。粘合(he)劑(ji)層(ceng)的厚度(du)應以(yi)兩(liang)膜(mo)層(ceng)有足夠(gou)粘合(he)強度(du)為宜(yi)，太厚(hou)將(jiang)使雙(shuang)極膜(mo)的電阻(zu)增(zeng)大、工(gong)作電(dian)壓升(sheng)高(gao)。

　　壹(yi)膜層(ceng)在另(ling)壹(yi)膜層(ceng)上流延(yan)成型(xing)法(fa)

　　這(zhe)種制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)的基(ji)本過程(cheng)是(shi)在(zai)陰離子(zi)交換膜層(ceng)上覆蓋(gai)壹(yi)層(ceng)分散(san)有陽離子(zi)交換樹(shu)脂(zhi)的聚合(he)物溶(rong)液(ye)，或(huo)者(zhe)在陽離子(zi)交換膜層(ceng)上覆蓋(gai)壹(yi)層(ceng)分散(san)有陰離子(zi)交換樹(shu)脂(zhi)的聚合(he)物溶(rong)液(ye)，經(jing)幹燥而制(zhi)得雙(shuang)極膜(mo)。 也可以(yi)直接用(yong)液(ye)態的離子(zi)交換材料， 如(ru)二(er)-( 2-乙烯基(ji)-己(ji)基(ji)) -焦磷(lin)酸(suan)、三辛(xin)基(ji)甲基(ji)氯化銨等(deng)，代(dai)替離子(zi)交換樹(shu)脂(zhi)分(fen)散(san)的聚合(he)物溶(rong)液(ye)。為(wei)了使兩(liang)膜(mo)層(ceng)能(neng)結(jie)合(he)緊密，在(zai)覆蓋(gai)前可對(dui)陰膜層(ceng)或陽膜層(ceng)的表面進(jin)行(xing)粗(cu)糙化處(chu)理(li)， 如(ru)砂紙打磨(mo)，表面壓(ya)花(hua)( 紋(wen))，等離子(zi)體(ti)表面蝕(shi)刻等。

　　基(ji)膜兩(liang)側分(fen)別引(yin)入陰、陽離子(zi)交換基(ji)團法(fa)

　　這(zhe)種制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)的基(ji)本過程(cheng)是(shi)在(zai)聚(ju)合(he)物基(ji)膜兩(liang)側分(fen)別用(yong)化學(xue)反應(ying)方(fang)法(fa)引(yin)入陰、陽離子(zi)交換基(ji)團而(er)制(zhi)得雙(shuang)極膜(mo)。比如(ru)，將(jiang)聚乙烯膜浸(jin)吸苯乙烯、二乙烯苯及過氧(yang)化苯甲酰(xian)的混合(he)溶(rong)液(ye)制(zhi)得基(ji)膜，通(tong)過覆蓋(gai)保(bao)護的方(fang)法(fa)，壹(yi)側氯磺化、水解得陽膜層(ceng)，另(ling)壹(yi)側氯甲基(ji)化、胺化得陰膜層(ceng)。

　　該(gai)法(fa)很(hen)關(guan)鍵的壹(yi)項技(ji)術是要(yao)控(kong)制(zhi)好(hao)陰、陽膜層(ceng)的厚度(du)並且(qie)使兩(liang)者(zhe)的界(jie)面平(ping)行(xing)於(yu)膜表(biao)面且(qie)兩(liang)者(zhe)不相(xiang)互滲(shen)透(tou)。所(suo)以(yi)基(ji)膜必(bi)須均(jun)質平整，同(tong)時(shi)對(dui)磺化時(shi)間(jian)和氯甲基(ji)化時(shi)間(jian)加(jia)以(yi)控(kong)制(zhi)。這(zhe)種方(fang)法(fa)制(zhi)得的雙(shuang)極膜(mo)，即(ji)使工(gong)作相(xiang)當(dang)長時(shi)間(jian)後(hou)，也不會(hui)在兩(liang)膜(mo)層(ceng)出現氣(qi)泡或(huo)液(ye)泡(pao)，兩(liang)膜(mo)層(ceng)不會(hui)分離(li)，離(li)子(zi)交換基(ji)團基(ji)本不(bu)會(hui)損失(shi)。

　　壹(yi)膜層(ceng)在另(ling)壹(yi)膜層(ceng)上電沈積成型(xing)法(fa)

　　這(zhe)種制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)的基(ji)本過程(cheng)是(shi)將(jiang)離子(zi)交換膜組裝在(zai)電(dian)解槽(cao)中，電(dian)解液(ye)裏(li)懸(xuan)浮(fu)電(dian)性相(xiang)反的離子(zi)交換樹(shu)脂(zhi)粉(fen)末(mo)，通(tong)直流電(dian)使樹(shu)脂(zhi)粒(li)子(zi)沈積在(zai)膜的表面形(xing)成雙(shuang)極膜(mo)。有(you)研究者(zhe)發現， 沈積在(zai)膜表(biao)面的樹(shu)脂(zhi)粒(li)吸著(zhe)牢(lao)靠， 即(ji)使倒(dao)換電極方(fang)向(xiang)或者(zhe)通入濃(nong)鹽(yan)水(shui)，樹(shu)脂(zhi)粒(li)子(zi)也不會(hui)輕易(yi)脫(tuo)落(luo)。