新型离子交换膜技术研究与发展

早期的离子交换膜主要用于电渗析和电化学工艺过程中，随着科学研究的深入和技术进步，离子交换膜的种类不断增加的同时，应用领域也在不断扩大。

1.双极膜　双极膜是一种复合膜，它由具有两种相反电荷的离子交换层紧密相邻或结合而成的新型离子交换膜。在直流电场的作用下，双极膜可以将水离解，在膜两侧分别得到H+和OH-，它可以形成一种新型的膜过程。双极膜已有商品问世。

双极膜的制备方法有：将阴膜和阳膜加热、加压使其成型的方法；在阴膜和阳膜中间涂敷黏结剂使之相互黏合的方法；在同一基膜两侧分别引入阳离子和阴离子交换基团的方法；使阳离子层在阴离子交换膜上流延的方法等。

在实验室，由双极膜和阳膜组成的二室模型，可以使葡萄糖酸钠、古龙酸钠等有机酸盐向葡萄糖酸、古龙酸等有机酸转化，同时得到碱液。在环保方面，双极膜和阳膜组合可以使NaHSO3转化为Na2SO3，而Na2SO3又可重新与烟道气中SO2反应生成NaHSO3，达到除硫的目的。

一般离子交换膜对同性离子的分离效果不太理想，采用双极膜则大大改善分离效果。如分离1、2价阳离子时，采用在阳膜表面覆涂一层阴膜薄层的复合膜，由于它的固定荷电基团带正电，对二价离子的排斥力比一价离子强，因此在电场作用下使一价离子更容易穿过阻挡层进入阳膜，达到分离不同价态同性离子的目的。(www.xing528.com)

双极膜的研究重点是降低膜电阻，提高选择性、化学稳定性和膜强度；另外还希望双极膜除了具有由阴离子交换层和阳离子交换层组成的两层结构外，在两层之间加入第三层物质以促进水的解离。

2.螯合膜　螯合膜上具有两个或两个以上对金属离子有很大亲和力的功能基团，如磺酸—羧酸、磺酸—磷酸、膦酸—羧酸等功能基团都属于螯合型膜。这类膜一般对特定离子具有选择性透过或吸附的能力。如对聚丙烯—聚苯乙烯微孔膜进行氯甲基化、胺化及氯醋酸处理，可以得到对Cu2+、Hg2+及Cd2+有选择性的螯合膜等。

新型离子交换膜还有同时带有阳离子交换基团和阴离子交换基团的两性膜，它们大多具有生物膜的功能；利用阳离子高聚物电解质同阴离子高聚物电解质相互交错、组合而成的镶嵌离子交换膜。抗污染膜、抗极化膜、无机离子交换膜等也是近年新型离子交换膜的研究领域。