《全氟离子交换膜 制法、性能和应用》求取 ⇩

第一章 全氟离子交换膜概述1

第一节 离子交换和离子交换膜1

第二节 全氟离子交换膜3

第三节 氯碱的三种电解方法4

第四节 离子膜法的原理及其发展7

第五节 电化学工业对离子膜的要求13

参考文献14

第二章 全氟离子交换树脂的合成16

第一节 主要含氟原材料的特性及其工业制备16

一、四氟乙烯16

二、六氟环氧丙烷22

第二节 全氟磺酸离子交换树脂27

一、概述27

二、对全氟磺酸离子交换树脂的基本要求28

三、带磺酰氟基团的全氟烯醚单体的合成31

四、全氟磺酸离子交换树脂共聚物的合成35

五、表征全氟磺酸离子交换树脂质量的部分主要参数及其相互关系40

第三节 全氟羧酸离子交换树脂43

一、概述43

二、对全氟羧酸离子交换树脂的基本要求44

三、全氟羧酸离子交换树脂的合成45

四、合成全氟羧酸离子交换树脂的聚合和后处理过程50

五、表征全氟羧酸离子交换树脂质量的主要参数及相互关系53

参考文献58

第三章 全氟离子膜的成型加工工艺60

第一节 全氟离子膜的发展与改进61

一、全氟离子膜的发展沿革61

二、全氟离子膜的主要系列与构型(示意)67

第二节 对成型加工用的全氟碳树脂的技术要求67

一、用于熔融加工的特种全氟碳聚合物67

二、对成型加工用的全氟碳树脂的一些基本要求69

第三节 全氟离子膜用的增强骨架材料80

一、全氟离子膜增强的必要性80

二、全氟离子膜常用的增强骨架材料及基本技术要求82

第四节 全氟离子膜成膜工艺概述90

一、全氟磺酸与全氟羧酸树脂的成膜工艺90

二、增强复合工艺92

三、全氟磺酸膜-M(金属原子)微复合膜工艺104

第五节 全氟离子膜水解转型工艺107

一、全氟磺酸膜、全氟羧酸膜及其增强复合膜水解转型的工艺过程107

二、检测单膜与增强复合膜水解转型程度的切片染色试验手段108

三、水解转型体系及其工艺条件的选择109

四、膜的水解转型完全程度质量检测112

第六节 全氟离子膜的表面改性涂层工艺114

一、零极距(Zero gap)膜表面涂层工艺的发展114

二、亲水性无机涂层及其技术要求116

三、亲水性无机涂层的涂覆工艺118

第七节 改进全氟离子膜抗剥离性能的初步探讨119

一、在全氟磺酸/羧酸增强复合膜层间发生起泡(Blister)及剥离的原因浅析120

二、增进全氟磺酸/羧酸增强复合膜抗剥离性能的初步探讨125

参考文献130

第四章 全氟离子膜特性参数及测试方法132

第一节 全氟离子膜的主要特性132

第二节 膜的表现尺寸及测试方法134

一、外观及针孔检查134

二、溶胀度测试134

三、离子膜厚度的测试136

四、孔径136

第三节 膜的机械强度138

一、膜的机械强度的意义138

二、膜的机械强度的测定方法139

三、全氟离子交换膜的机械强度测定数据139

第四节 膜的离子交换容量142

一、离子交换容量的定义142

二、IEC值的测定方法143

三、离子交换容量对膜性能的影响144

第五节 离子交换膜的含水率147

一、含水率的定义147

二、膜的含水率的测定方法147

三、影响膜中含水率的因素148

第六节 离子膜的电导度(或膜电阻)151

一、膜电导的定义151

二、膜电导(或膜电阻)的测定152

三、影响膜电导(电阻)的因素153

第七节 水在膜中的电渗透157

一、水的电渗透定义157

二、水通过离子膜的电渗透系数的测定法157

三、影响膜中水的电渗透速度的主要因素159

第八节 离子膜中的扩散163

一、扩散定律163

二、膜中扩散系数的测定方法164

三、影响扩散速度的因素165

第九节 膜的离子迁移数167

一、离子迁移数的定义167

二、离子迁移数的测定方法168

三、迁移数的测定举例170

参考文献171

第五章 全氟离子交换膜在氯碱电解工业中的应用172

第一节 离子膜电解槽中的电化学反应过程及物料平衡172

一、离子膜电解槽中的电化学反应172

二、离子膜电解槽中的物料平衡173

三、工业电解槽中的物料平衡176

第二节 离子膜电解槽中的电流效率178

一、电流效率的计算178

二、影响电流效率的因素179

第三节 离子膜电解槽的槽电压191

一、槽电压的构成191

二、影响槽电压的主要因素192

第四节 电解电耗200

一、电解电耗的意义200

二、影响电解电耗的主要因素201

第五节 离子膜法制烧碱时的产品质量204

一、产品质量的概况204

二、影响产品质量的主要因素204

第六节 盐水中不纯物的影响及控制211

一、盐水中不纯物的影响211

二、盐水中杂质含量的控制--盐水二次精制217

第七节 离子膜电解的工艺流程222

一、离子膜电解的工艺流程222

二、离子膜电解流程的简要说明222

第八节 离子膜电解槽224

一、离子膜电解槽的结构设计224

二、膜电解槽的分类及性能225

三、膜电解槽技术的进步229

第九节 离子膜性能劣化的原因及其经济寿命235

一、操作条件不当对膜性能的伤害236

二、离子膜电解槽的结构对膜劣化的影响244

三、离子膜的适时更换246

参考文献248

第六章 全氟离子交换膜在其他方面的应用250

第一节 全氟离子膜在盐类等电解方面的应用250

一、由氯化钾电解制造碳酸钾250

二、由氯化钠电解制造碳酸钠251

三、由氯化钠电解制造亚硫酸钠252

四、由硫酸钠电解制烧碱和硫酸252

五、阳极氧化法制造过硫酸铵252

六、阴极还原法由二氧化氯气体制造亚氯酸钠253

七、丙烯腈电解还原二聚制己二腈254

第二节 全氟离子膜在次氯酸钠溶液制造中的应用255

一、概况255

二、几种不同的次氯酸钠生产工艺256

第三节 全氟离子膜在SPE电解装置中的应用261

一、SPE电解法261

二、SPE法电解盐酸264

三、用SPE电解法电解水266

四、SPE电解法在其他方面的应用267

第四节 全氟离子膜在氢氧燃料电池方面的应用268

一、概况268

二、SPE型氢-氧燃料电池269

第五节 全氟离子膜在其他方面的应用271

一、铬酸溶液的再生271

二、阳极溶解法制备电镀用药品272

三、从电镀液中回收金272

四、由盐类制造酸273

参考文献274

第七章 全氟离子交换膜的发展展望275

第一节 新型高性能膜的研制275

一、Nafion PX膜--预扩张膜(Preexpomded)275

二、高电流密度下使用的膜276

三、制造高浓度烧碱用的离子膜的研制276

第二节 高温高压离子膜电解技术的开发281

第三节 全氟阴离子交换膜的开发282

一、概况282

二、全氟阴离子膜的结构283

三、全氟阴离子膜的种类和性质283

四、全氟阴离子膜的应用284

第四节 氧阴极技术的开发285

一、氧阴极技术的原理285

二、氧阴极的结构及性能286

参考文献288