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离子交换膜的均相膜电化学性能较为优良，但力学性能较差，常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差，而力学性能较优，由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱，常存在缝隙而影响离子选择透过性。水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能，其值愈大，在电渗析时水损失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。离子交换膜的应用是很广的，从此，离子交换膜的作用被无限放大，人们找到了许多关于离子交换膜的各种应用方法。燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%,这对缓解温室效应很重要。江苏碳氢化合物Fumatech膜官网

为了提高质子交换膜的性能，对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看，改进方法可采用以下几种方法：（1）有机/无机纳米复合质子交换膜，依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力，从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的；（2）对质子交换膜的骨架材料进行改进，针对目前较常用的Nafion®；膜的缺点，或在Nafion®膜基础上改进，或另选用新型骨架材料；（3）对膜的内部结构进行调整，特别是增加其中微孔，以使成膜方便，并解决催化剂中毒的问题。另外，除了这3种改进，现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术，使材料更小，性能更佳。上海电解水用Fumatech膜氢分离燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所。

离子交换膜的性能：1、机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时，所能承受的较高压力，采用水压爆破法测定，以单位面积上所受压力表示（MPa），它是表明膜的机械强度的重要指标。抗拉强度是指膜受到平等方向的拉力时，所能宾较高拉力，以单位面积上所受接力表示（MPa）。膜的机械强度主要决定地的化学结构、增强材料等。增强的交联度可提高膜的机械强度，而增设交换容量和含水量会使强度下降。一般使用膜的尖大于0.3MPa。2、化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能。

提高膜的含水量，可使膜的导电能力增加，但由于膜的溶胀会合螈选择性下降，一般膜的含水量约为20%－40%左右。导电性（膜电阻）一般用电导率或电阻率表示，也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲，在不影响其他性能的情况下电阻越小越好，以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关，此外还与外界溶液及温度有关。选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力，用离子迁移数（t）和膜的透过度（p）来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜，反离子的迁移数为1，同名离子的迁移数为0。实际上由于各种因素的影响，反离子在膜内的实际迁移可能达到1。交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,一般交换容量高的膜，选择透过性好，导电能力也强。

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点，被公认为电动汽车、固定发电站等的首要选择能源。在燃料电池内部，质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，使得质子经过膜从阳极到达阴极，与外电路的电子转移构成回路，向外界提供电流，因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用，它的好坏直接影响电池的使用寿命。质子交换膜存在下述缺点：(1)制作困难、成本高，全氟物质的合成和磺化都非常困难，而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解，使得成膜困难，导致成本较高；(2)对温度和含水量要求高，Nafion®；系列膜的较佳工作温度为70～90℃，超过此温度会使其含水量急剧降低，导电性迅速下降，阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题；(3)某些碳氢化合物，如甲醇等，渗透率较高，不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质，对阴离子具有选择透过性作用。广东PEM水电解Fumatech膜制氢

半均相离子交换膜是将活性基团引入高分子支持物制成的。江苏碳氢化合物Fumatech膜官网

电渗析利用离子交换膜来分离不同的溶质离子。在电场作用下溶液中的带电的溶质离子通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，较初用于海水淡化，现在普遍用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，环保中。燃料电池是一种通过电化学反应直接将化学能转变为低压直流电的装置。燃料电池的膜电极由气体扩散层、阳极催化层、离子交换膜、阴极催化层和气体扩散层构成。氢燃料电池阳极和阴极之间由质子交换膜隔开，它是电池的主要部件，对电池性能起着关键作用。江苏碳氢化合物Fumatech膜官网

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