在物理化學(xué)的眾多分支中，電化學(xué)是唯1以大工業(yè)為基礎(chǔ)的學(xué)科。它的應(yīng)用分為以下幾個(gè)方面：①電解工業(yè)，其中的氯堿工業(yè)是只次于合成氨和硫酸的無機(jī)物基礎(chǔ)工業(yè)、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；②機(jī)械工業(yè)要用電鍍、電拋光、電泳涂漆等來完成部件的表面精整；③環(huán)境保護(hù)可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；④化學(xué)電源；⑤金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學(xué)腐蝕問題；⑥許多生命現(xiàn)象如肌肉運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)的信息傳遞都涉及到電化學(xué)機(jī)理；⑦應(yīng)用電化學(xué)原理發(fā)展起來的各種電化學(xué)分析法已成為實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)監(jiān)控的不可缺少的手段。質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池的重點(diǎn)部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。有誰知道上海應(yīng)用所用哪一款Fumatech膜
離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對(duì)溶液的的離子具有選擇透過功能的膜，通常由高分子材料制成。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜同離子交換樹脂類似，都在高分子骨架上連接活性離子基團(tuán)。按膜的宏觀結(jié)構(gòu)可把離子交換膜分為三大類，非均相離子交換膜由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網(wǎng)熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中，因而其化學(xué)結(jié)構(gòu)是不均勻的。均相離子交換膜均相離子交換膜系將活性基團(tuán)引入一惰性支持物中制成。它沒有異相結(jié)構(gòu)，本身是均勻的。其化學(xué)結(jié)構(gòu)均勻，孔隙小，膜電阻小，不易滲漏，電化學(xué)性能優(yōu)良，在生產(chǎn)中應(yīng)用普遍。但制作復(fù)雜，機(jī)械強(qiáng)度較低。半均相離子交換膜也是將活性基團(tuán)引入高分子支持物制成的。但兩者不形成化學(xué)結(jié)合，其性能介于均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。哪里可知天津大陸使用Fumatech膜隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源。
質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為電動(dòng)汽車、固定發(fā)電站等的首要選擇能源。在燃料電池內(nèi)部，質(zhì)子交換膜為質(zhì)子的遷移和輸送提供通道，使得質(zhì)子經(jīng)過膜從陽極到達(dá)陰極，與外電路的電子轉(zhuǎn)移構(gòu)成回路，向外界提供電流，因此質(zhì)子交換膜的性能對(duì)燃料電池的性能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。質(zhì)子交換膜存在下述缺點(diǎn)：(1)制作困難、成本高，全氟物質(zhì)的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導(dǎo)致成本較高；(2)對(duì)溫度和含水量要求高，Nafion®；系列膜的較佳工作溫度為70～90℃，超過此溫度會(huì)使其含水量急劇降低，導(dǎo)電性迅速下降，阻礙了通過適當(dāng)提高工作溫度來提高電極反應(yīng)速度和克服催化劑中毒的難題；(3)某些碳?xì)浠衔铮缂状嫉?，滲透率較高，不適合用作直接甲醇燃料電池(DMFC)的質(zhì)子交換膜。
離子交換膜分均相膜和非均相膜兩類，它們可以采用高分子的加工成型方法制造。①均相膜：先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內(nèi)聚合成高分子，再通過化學(xué)反應(yīng)，引入所需的功能基團(tuán)。均相膜也可以通過單體如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到。②非均相膜：用粒度為200～400目的離子交換樹脂和尋常成膜性高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡膠等充分混合后加工成膜。燃料電池具有組裝式結(jié)構(gòu),安裝維修方便,不需要很多輔助設(shè)施。
質(zhì)子交換膜制作雙極板的材料為降低成本，改進(jìn)加工性能，開發(fā)出了模鑄石墨雙極板。模鑄石墨雙極板制備簡單，但模鑄雙極板的導(dǎo)電性不如純石墨板，黏結(jié)材料的降解還可能影響雙極板的壽命，并且在加工細(xì)流道和脫模過程中也存在困難。金屬雙極板的優(yōu)點(diǎn)是適于規(guī)模生產(chǎn)，而且成本較低。但金屬雙極板需要解決的關(guān)鍵問題是提高它的耐腐蝕能力。為改善其在電池工作條件下的抗腐蝕性能，可以采用經(jīng)表面改性的金屬材料（如鈦、不銹鋼和Ni基合金等）制備（防止金屬雙極板發(fā)生腐蝕的方法包括改變合金的組成與制備工藝、表面改性等。金屬材料的表面改性是非常有效的手段，改性的方法包括電鍍或化學(xué)鍍貴金屬或?qū)щ娀衔?、采用焙燒等方法制備?dǎo)電復(fù)合氧化物層等。影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素：整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的水管理和熱管理。誰知道Nel使用Fumatech膜
燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置。有誰知道上海應(yīng)用所用哪一款Fumatech膜
工業(yè)生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生很多酸堿廢液，如離子交換樹脂再生廢液、酸洗廢液、鉛蓄電池廢液、造紙廠廢液等。為減輕對(duì)環(huán)境的污染，這些廢液必須經(jīng)過必要的處理才能排放，但處理工藝復(fù)雜，資金耗費(fèi)大。雙極膜電滲析工藝為這類廢液的處理提供了一種很好的解決辦法。1986年我國在浙江省郵電印刷廠安裝了一套電滲析和離子交換聯(lián)合設(shè)備，用于處理含銅廢水，經(jīng)處理后的廢水含銅量為100mg/L，pH值為6～7，達(dá)到允許排放的標(biāo)準(zhǔn)。生活污水一般用生物降解/化學(xué)氧化法結(jié)合處理，但氧化劑的用量太大，殘留物多。若在它們之間加上納濾環(huán)節(jié)，使能被微生物降解的小分子(相對(duì)分子質(zhì)量<100)透過，而截留住不能被微生物降解的大分子(相對(duì)分子質(zhì)量>100)。大分子物質(zhì)經(jīng)化學(xué)氧化器處理后再進(jìn)行生物降解，這樣就可充分利用生物降解性，節(jié)約氧化劑和活性炭用量，降低較終殘留物含量。有誰知道上海應(yīng)用所用哪一款Fumatech膜
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