離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時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。離子交換膜按功能及結構的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜等類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置（見圖）的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽，分離各種離子與放射性元素、同位素，分級分離氨基酸等。此外，在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備，以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中，也都采用離子交換膜。離子交換膜在膜技術領域中占有重要的地位，它對仿生膜研究也將起重要作用。燃料電池其原理是一種電化學裝置，其組成與一般電池相同。上海膜加濕器Fumatech膜系統工程

陰、陽離子交換膜層粘合成型法的基本過程是用粘合劑分別涂覆陰、陽離子交換膜的內側，然后疊合，排除內部的氣泡和液泡，經干燥而得雙極膜。也可將制得的雙極膜通過加熱加壓進一步增強兩膜層間的粘合力。為了減小雙極膜的工作電壓，所用的粘合劑應該是可滲透的粘合劑，如聚乙烯亞胺、環氧氛丙烷及雙酚丙烷系環氧化合物在甲醇中反應所得粘稠物，或苯乙烯磺酸與二乙烯苯的部分共聚物等有機物以及Cr(NO3)3、三氯化釕、硅酸鈉、磷酸銦等無機電解質溶液。粘合劑層的厚度應以兩膜層有足夠粘合強度為宜，太厚將使雙極膜的電阻增大、工作電壓升高。上海膜加濕器Fumatech膜系統工程隨著燃料電池技術不斷成熟及西氣東輸工程提供了充足天然氣源,燃料電池的商業化應用存在著廣闊的發展前景。

PAFC的電解質為濃磷酸水溶液，而PEMFC電解質為質子導電性聚合物系的膜。電極均采用碳的多孔體，為了促進反應，以Pt作為觸媒，燃料氣體中的CO將造成中毒，降低電極性能。為此，在PAFC和PEMFC應用中必須限制燃料氣體中含有的CO量，特別是對于低溫工作的PEMFC更應嚴格地加以限制。磷酸燃料電池的基本組成和反應原理是：燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質器，把燃料轉化成H2、CO和水蒸氣的混合物，CO和水進一步在移位反應器中經觸媒劑轉化成H2和CO2。經過如此處理后的燃料氣體進入燃料堆的負極(燃料極)，同時將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進行化學反應，借助觸媒劑的作用迅速產生電能和熱能。

氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應，將化學能轉變為電能的電池，與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應過程就能連續進行。工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（氧氣）。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜。

電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現（如氧通過無聲放電管轉變為臭氧），二者統稱電化學，后者為電化學的一個分支，稱放電化學。由于放電化學有了專門的名稱，因而，電化學往往專門指“電池的科學”。電化學如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了寬泛的應用。當前世界上十分關注的研究課題,如能源、材料、環境保護、生命科學等等都與電化學以各種各樣的方式關聯在一起。電解質隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導離子，故電解質隔膜越薄越好。江蘇電解水用Fumatech膜壽命

燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。上海膜加濕器Fumatech膜系統工程

陰離子交換膜的本質是一種堿性電解質，對陰離子具有選擇透過性作用，因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性的交換基團，并且在陰極產生OH-作為載流子，經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。陰離子交換膜具有非常寬泛的應用，它是分離裝置、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分，在氯堿工業、水處理工業、重金屬回收、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用。近年來，隨著新型化學電源的發展，陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究。上海膜加濕器Fumatech膜系統工程

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