离子交换膜的发展与应用展望

离子交换膜是膜状的离子交换树脂．它包括高分子骨架、固定基团及固定基团上的可移动离子三个主要部分，可根据其带电荷的种类不同主要分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜能选择透过阳离子而阻挡阴离子的透过;阴离子交换膜能选择透过阴离子而阻挡阳离子的透过•基于离子交换膜的电膜技术，由于其独特的离子传递特性，可以用于离子物系的分离、分级，在清洁生产、节能减排、能量转换等方面有着广泛的应用前景．以离子交换膜为基础的分离或反应技术,将彻底地改变传统化学工业的分离和反应过程，已经涉及到我国化学工业及其相关工业(生物工业、医药工业、食品工业）的方方面面，并将成为解决这些领域中环境污染的共性技术,对推进这些领域的科技进步将发挥独特关键的作用。
离子交换膜近年来的发展态势主要包括以下几个方面：(1)从两相结构到三相结构，，除了保留传统的惰性聚合物相和功能基团区外，应该有一个辅助同离子的传递区城,反离子通过阴离子交换膜的固定基团区域进行传递,而同离子可通过这些辅助基团进行传递，阻力大大减少，相对于金属离子(如Fet),H+体积小，其与膜中的辅助基团可以形成氢键，既提高了速率,又大大提高了选择性;(2)从致密结构到微孔结构，将多种结构引入离子交换膜中则会带来高离子传输能力及低面电阻等优,点,吸取反渗透膜,纳滤膜以及超滤膜等均具有多孔的膜主体结构特征，在离子膜结构中引入多孔结构非常有利于膜通量的提升;(3)从单一用途到多种用途,为了进一步拓宽离子交换膜的应用范围，使其具有“一膜多用”的多重分离功效，这种复合膜既含有阳离子交换基团（如一SO:HI),叉含阴离子基团(如一N+(CH,)3），理论上使其具有了从废酸盐溶液以及废碱盐溶液中回收酸以及碱的双重功能;(4)从电渗析到电纳滤;(5)从板式组件到卷式组件;（6)从单一过程到过程集成(7)从初级水处理到物料分离和转化。
未来膜技术的发展必须要综合考虑与之相辅相成的组件设计及应用过程的研究，即离子膜的制备妥面向其实际应用进行设计，实现量体裁衣，因此,膜的微观结构、宏观性能以及实际应用三者之间的关系将是今后离子交换膜技术研究中的重中之重,从而建立膜结构一性能一应用之间的定量关系，面向应用过程定量设计离子交换膜．同时也应该看到，离子交换膜在我国的发展刚刚起步,空间很大。