雙極(ji)膜(mo)制(zhi)酸(suan)堿技(ji)術作為(wei)壹種(zhong)電(dian)驅動膜分離(li)技(ji)術,通(tong)過(guo)膜結構(gou)設計與(yu)電(dian)化學過(guo)程耦合,提升了酸(suan)堿制備的(de)效(xiao)率(lv)與(yu)可(ke)持(chi)續(xu)性。該(gai)技(ji)術突破(po)了傳(chuan)統(tong)化(hua)學合成法與(yu)蒸(zheng)發結晶法的(de)局限,在(zai)簡化工(gong)藝流程的(de)同(tong)時實(shi)現(xian)了(le)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)的(de)優(you)化(hua)。 壹、雙極(ji)膜(mo)由(you)陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)層(ceng)、陰離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)層(ceng)和(he)中(zhong)間(jian)界(jie)面(mian)層(ceng)構(gou)成,其核(he)心(xin)優(you)勢(shi)在於(yu)能夠(gou)將(jiang)水(shui)解(jie)離(li)為(wei)氫(qing)離(li)子(zi)和(he)氫(qing)氧(yang)根(gen)離(li)子(zi)。當施(shi)加(jia)直流電壓時(shi),中(zhong)間(jian)界(jie)面(mian)層(ceng)的(de)水(shui)分子(zi)發生定(ding)向(xiang)解(jie)離(li),產生的(de)H⁺和(he)OH⁻分(fen)別(bie)向(xiang)陰極(ji)和(he)陽(yang)極(ji)遷(qian)移(yi),這(zhe)種原位(wei)生成酸堿的(de)機(ji)制(zhi)避(bi)免(mian)了傳統工(gong)藝中復雜的(de)化(hua)學反(fan)應(ying)步驟(zhou),直接在膜兩(liang)側形(xing)成高純度(du)酸(suan)液和(he)堿(jian)液。與(yu)傳(chuan)統方(fang)法相比,該(gai)過(guo)程無需額(e)外(wai)添(tian)加(jia)酸(suan)堿原料,減(jian)少(shao)了(le)原料(liao)預(yu)處(chu)理與(yu)儲(chu)存環(huan)節(jie),使制備(bei)流程更加(jia)緊(jin)湊高(gao)效。

二、技(ji)術效率(lv)的(de)提升體現(xian)在(zai)多(duo)個維(wei)度。雙極(ji)膜(mo)系(xi)統(tong)通(tong)過(guo)電場(chang)精確(que)控(kong)制離(li)子(zi)遷(qian)移(yi)方(fang)向(xiang),實(shi)現(xian)了(le)雙極(ji)膜(mo)制(zhi)酸(suan)堿生成的(de)定(ding)向(xiang)調控,有效避(bi)免(mian)了(le)副反(fan)應(ying)與(yu)產物混(hun)合。連續(xu)化電(dian)驅動過(guo)程使(shi)酸(suan)堿制備擺脫(tuo)了批(pi)次(ci)生產的(de)限(xian)制(zhi),能(neng)夠(gou)根據需求實(shi)時(shi)調整(zheng)產出速(su)率(lv),滿足工業化(hua)生產的(de)動態(tai)負(fu)荷要求(qiu)。膜(mo)材(cai)料的(de)穩定(ding)性與(yu)選(xuan)擇性保(bao)證(zheng)了長期(qi)運(yun)行過(guo)程中(zhong)離(li)子(zi)通(tong)量的(de)高(gao)效(xiao)維(wei)持(chi),減少(shao)了(le)傳統(tong)工(gong)藝(yi)中因(yin)濃(nong)度(du)極(ji)化(hua)或(huo)結垢(gou)導(dao)致的(de)效(xiao)率(lv)衰減問(wen)題(ti)。
三(san)、該(gai)技(ji)術的(de)綠色(se)低(di)碳(tan)特性進壹步(bu)強(qiang)化(hua)了(le)其效(xiao)率(lv)優(you)勢(shi)。以水(shui)為原(yuan)料的(de)水(shui)解(jie)離(li)過(guo)程大(da)幅降(jiang)低了(le)原料運(yun)輸(shu)與(yu)處(chu)理的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao),同(tong)時避(bi)免(mian)了傳(chuan)統酸堿(jian)生(sheng)產中溫(wen)室(shi)氣(qi)體與(yu)有(you)毒副產物的(de)排放(fang)。系統(tong)能耗(hao)與(yu)產酸/堿(jian)量呈(cheng)直接對應關(guan)系(xi),通(tong)過(guo)優(you)化(hua)電壓控制與(yu)膜(mo)堆設計,可(ke)在(zai)保(bao)證(zheng)產物濃(nong)度(du)的(de)同(tong)時將(jiang)電(dian)能消(xiao)耗(hao)控(kong)制在(zai)合理範圍。
雙極(ji)膜(mo)制(zhi)酸(suan)堿技(ji)術通(tong)過(guo)電化(hua)學原理(li)與(yu)膜(mo)分離(li)技(ji)術的(de)創新(xin)融(rong)合,重構了酸(suan)堿(jian)制(zhi)備的(de)基(ji)本範(fan)式。這(zhe)種高效(xiao)、清潔(jie)的(de)生(sheng)產方(fang)式不僅提升了單(dan)位(wei)能(neng)源(yuan)投入的(de)產出效(xiao)益,更為(wei)化(hua)工、環(huan)保(bao)等領域(yu)的(de)酸(suan)堿(jian)供(gong)應(ying)模式提供(gong)了(le)新(xin)路(lu)徑(jing)。