雙(shuang)極(ji)膜是壹種由(you)陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換層(ceng)、陰離子(zi)交(jiao)換層(ceng)及中間(jian)催(cui)化界面(mian)復(fu)合而(er)成(cheng)的特(te)殊(shu)離(li)子(zi)交(jiao)換膜。在(zai)直流電(dian)場(chang)作用(yong)下(xia)，其核(he)心特(te)性(xing)是在(zai)中間(jian)界面(mian)處(chu)將水解(jie)離生(sheng)成(cheng)氫離(li)子(zi)和(he)氫氧(yang)根(gen)離子(zi)。這(zhe)壹電(dian)化(hua)學(xue)行(xing)為(wei)，使(shi)其在(zai)電(dian)解(jie)和(he)脫(tuo)鹽過程中發(fa)揮著不可替代(dai)的關(guan)鍵作用(yong)。 壹(yi)、在(zai)電(dian)解(jie)過程中的作用(yong)
在(zai)傳統電(dian)解(jie)中，生(sheng)成(cheng)酸和(he)堿(jian)通(tong)常需要分別(bie)向(xiang)陽極(ji)室和(he)陰極(ji)室供(gong)給(gei)原料，並(bing)伴(ban)隨(sui)氣(qi)體副(fu)產。電(dian)解(jie)改變(bian)了這壹範(fan)式。
1.高效(xiao)原位(wei)產(chan)酸與(yu)堿(jian)：當(dang)它(ta)置(zhi)於(yu)直流電(dian)場(chang)中，且陽(yang)膜層(ceng)朝(chao)向(xiang)陰極(ji)、陰膜層(ceng)朝(chao)向(xiang)陽極(ji)時(shi)，膜中間(jian)界面(mian)處(chu)的水分子(zi)在(zai)電(dian)場(chang)和(he)催(cui)化作用(yong)下(xia)發(fa)生(sheng)解(jie)離，持續(xu)生(sheng)成(cheng)氫離(li)子(zi)和(he)氫氧(yang)根(gen)離子(zi)。氫離(li)子(zi)穿(chuan)過陽膜層(ceng)進(jin)入(ru)陽(yang)極(ji)室，與(yu)陽極(ji)液中的陰離子(zi)結合形(xing)成(cheng)酸；氫氧(yang)根(gen)離子(zi)穿(chuan)過陰膜層(ceng)進(jin)入(ru)陰極(ji)室，與(yu)陰極(ji)液中的陽(yang)離子(zi)結合形(xing)成(cheng)堿(jian)。此(ci)過程無需從外部(bu)加(jia)入(ru)酸或(huo)堿(jian)原料，即(ji)可在(zai)相(xiang)鄰(lin)隔室中同(tong)步(bu)、連續(xu)地(di)制備酸和(he)堿(jian)，且產(chan)物(wu)濃度(du)可(ke)通(tong)過電(dian)流(liu)密(mi)度調節(jie)。
2.實現鹽的直接(jie)電(dian)解(jie)轉化：將它(ta)與(yu)單極(ji)膜組(zu)合，構成(cheng)電(dian)滲(shen)析系(xi)統。該系(xi)統可將(jiang)鹽(yan)溶液直接(jie)轉化為(wei)相(xiang)應的酸和(he)堿(jian)溶液
3.有(you)機(ji)酸的電(dian)滲(shen)析再(zai)生(sheng)：在(zai)發(fa)酵法(fa)生(sheng)產有(you)機(ji)酸等過程中，產(chan)物(wu)常以(yi)有(you)機酸鹽形(xing)式存在(zai)。利用(yong)電(dian)滲(shen)析，可(ke)將(jiang)有(you)機酸鹽直接(jie)轉化為(wei)遊離(li)有(you)機(ji)酸和(he)堿(jian)，實現產物(wu)的高(gao)效(xiao)分離與(yu)濃縮，同(tong)時(shi)回(hui)收(shou)堿(jian)循(xun)環使(shi)用(yong)，大幅(fu)降低(di)化學(xue)試劑消(xiao)耗(hao)和(he)廢水排放(fang)。
二(er)、在(zai)脫(tuo)鹽與(yu)資源回(hui)收(shou)過程中的作用(yong)
在(zai)脫(tuo)鹽領(ling)域，主(zhu)要用(yong)於(yu)處(chu)理(li)高(gao)鹽(yan)廢水或(huo)特(te)定(ding)物(wu)料，實現深(shen)度脫(tuo)鹽與(yu)酸堿(jian)聯(lian)產。
1.高(gao)鹽廢水深(shen)度處(chu)理與(yu)零(ling)排放(fang)：對於(yu)反滲透(tou)等過程產生(sheng)的濃(nong)鹽水，直接(jie)蒸發(fa)結晶能耗高(gao)、易(yi)結垢。采用(yong)該(gai)技術，可(ke)將(jiang)濃鹽水中的鹽(yan)分轉化為(wei)酸和(he)堿(jian)。生(sheng)成(cheng)的酸可用(yong)於(yu)調節(jie)系(xi)統pH、清洗(xi)膜元件(jian)或(huo)中和(he)堿(jian)性(xing)廢水；生(sheng)成(cheng)的堿(jian)可(ke)用(yong)於(yu)軟(ruan)化預處(chu)理(li)或(huo)調節(jie)pH。這(zhe)既(ji)實現了鹽分的深(shen)度脫(tuo)除與(yu)資源化，又產(chan)生(sheng)了系統內(nei)部(bu)所(suo)需的化(hua)學(xue)品(pin)，減(jian)少了外部(bu)添(tian)加(jia)，助(zhu)力實現廢水零(ling)排放(fang)。
2.從鹽湖鹵水或(huo)海水中提(ti)取(qu)有(you)價值(zhi)化(hua)學(xue)品(pin)：利用(yong)雙(shuang)極(ji)膜電(dian)滲(shen)析，可(ke)以(yi)直接(jie)從富含(han)鉀、鋰(li)、硼等(deng)元素的鹽(yan)湖鹵水或(huo)海水中，在(zai)脫(tuo)鹽的同(tong)時(shi)制備相(xiang)應的酸和(he)堿(jian)，為(wei)綜(zong)合利用(yong)鹽(yan)湖(hu)和(he)海水資源(yuan)提供(gong)了新技術。
3.離(li)子(zi)交(jiao)換樹(shu)脂再(zai)生(sheng)廢液處(chu)理(li)：離(li)子(zi)交(jiao)換樹(shu)脂再(zai)生(sheng)產生(sheng)的大量(liang)酸、堿(jian)廢液，可(ke)通(tong)過電(dian)滲(shen)析進(jin)行(xing)回(hui)收(shou)再(zai)生(sheng)，將廢液中的鹽(yan)重新轉化為(wei)酸和(he)堿(jian)，回(hui)用(yong)於(yu)樹(shu)脂(zhi)再(zai)生(sheng)，形(xing)成(cheng)閉(bi)路循環(huan)，解(jie)決樹(shu)脂再(zai)生(sheng)廢液的排(pai)放(fang)難題(ti)。
雙(shuang)極(ji)膜通(tong)過其獨(du)特(te)的水解(jie)離功(gong)能，將電(dian)能直接(jie)轉化為(wei)化學(xue)能，用(yong)於(yu)酸堿(jian)生(sheng)成(cheng)和(he)鹽(yan)的轉化。其在(zai)電(dian)解(jie)過程中實現了無需原料輸(shu)入(ru)的原位(wei)酸堿(jian)生(sheng)產，在(zai)脫(tuo)鹽過程中實現了鹽分向(xiang)有價(jia)值(zhi)化(hua)學(xue)品(pin)的資(zi)源化轉化。這不僅是過程效(xiao)率(lv)的提(ti)升(sheng)，更是過程化學(xue)的根(gen)本(ben)性改(gai)變(bian)，為(wei)清潔生(sheng)產、廢物(wu)資源(yuan)化(hua)、特(te)別(bie)是高鹽廢水的近(jin)零(ling)排放(fang)處理(li)提供了核(he)心且高(gao)效(xiao)的解(jie)決方案(an)。其應用(yong)降低(di)了化學(xue)品(pin)消(xiao)耗(hao)、廢物(wu)產生(sheng)和(he)整體處理(li)成(cheng)本(ben)，是電(dian)化(hua)學(xue)分離與(yu)合成(cheng)領(ling)域的關(guan)鍵創新(xin)材(cai)料。
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