纳米石墨碳改性双极膜在回收废酸中的应用
2014-07-13蔡珍陈丽金林逍陈日耀陈晓郑曦
应用化工 2014年11期
关键词:界面
蔡珍,陈丽金,林逍,陈日耀,陈晓,郑曦
(福建师范大学 环境科学与工程学院,福建 福州 350007)
双极膜(BPM)是由阴离子交换膜、中间界面层和阳离子交换膜组成,当施以反向直流电场时,置于阴、阳两电极之间的双极膜中间界面层中的水将发生解离,生成H+和OH-,在电场力的作用下,H+透过阳离子交换膜层进入阴极室,OH-透过阴离子交换膜进入阳极室[1-2]。双极膜中间界面层的电压降在双极膜的跨膜电压(即膜IR 降)中起决定性作用,而中间界面层的电压降主要受其中水解离效率影响[3]。对双极膜的阴、阳两膜层进行改性,可以促进水解离,从而降低双极膜的IR 降和槽电压,降低能耗,减少电槽电化学副反应的发生。此外,还可对中间亲水界面层进行修饰,以期降低界面层中水解离所需的活化能,达到增大水解离速率的目的。双极膜具有许多优良性能,已在食品工业、化工行业、生命科学以及污染控制、资源回收、有机酸分离与制备等众多领域得到广泛应用[4]。
钢铁行业去除金属表面的氧化层和铁锈等杂质主要通过酸洗处理[5]。金属材料从酸洗液中取出后,用干净的水冲洗金属表面残留的酸洗液,冲洗过程产生的酸洗废水酸性高[6],直接排放会严重污染环境,过去多采用加碱进行中和处理,该方法虽然可行,但无法回收废水中的酸,而且还需另外加碱,造成资源的浪费。
本实验拟采用纳米石墨碳改性羧甲基纤维素钠(CMC)-聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)-聚乙烯醇双极膜作为隔膜,回收酸洗废水中的酸。……
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