金沙举办“导师大讲堂”第四十七讲：离子交换膜技术的应用与发展

         2024年5月24日js6668金沙登录入口在三教510开展了以“离子交换膜技术的应用与发展”为主题的讲座。本次讲座邀请了金沙夏庆老师作为主讲人，学院各年级的同学积极参加了此次讲座。

讲座开始，夏庆老师首先向同学们介绍了离子交换膜技术的定义与作用机理。离子交换膜是由高分子材料或少数无机材料制成的薄膜，具有离子交换性能，通常包含高分子骨架、活性基团以及可移动的反号离子。活性基团固定在高分子骨架上带有固定的正电或负电，而可移动的反号离子则在膜内自由移动，从而实现离子的传递。离子交换膜的主要作用不是进行离子交换，而是利用其选择透过性来允许特定种类的离子通过，从而在电化学应用中起到关键作用。

随后，夏庆老师重点介绍了几种离子交换膜的制备方法，包括溶液浇筑法、拉伸法以及电纺法。紧接着，夏庆老师就提到了离子交换膜在水处理中的应用。利用离子交换膜的选择透过性，可以有效地将海水中的盐分和其他杂质分离出来从而获得淡水。这不仅有助于解决水资源短缺的问题，而且具有环境友好的特点。离子交换膜技术被用于处理工业废水，尤其是含有重金属离子的废水。通过离子交换膜的选择性透过性能，可以有效地回收和去除污水中的金、银、铜、镉、铬、等金属离子，从而实现废水的净化和资源化利用。使用沸石、粉末树脂、磁性离子交换树脂等离子交换剂，可以实现水质净化的同时对资源进行原位回收。这种技术的应用对于推动污水全面资源化利用具有重要意义。

最后，夏庆老师老师又介绍了离子交换膜在能源中的应用。离子交换膜技术可以应用于燃料电池和液流电池中。质子交换膜燃料电池中，离子交换膜通常是质子交换膜，它允许氢离子(H+)在电池的阴阳极之间传递，同时阻止电子直接穿越，迫使电子通过外部电路流动，从而产生电流。阴离子交换膜燃料电池 ，则使用阴离子交换膜(AEM)来传输OH-或其他阴离子。在液流电池中，离子交换膜主要用于隔离正负极电解液，同时只允许特定离子（如氢离子、钒离子等）通过，以完成电池内部的电荷转移，构建完整的回路。

本次讲座顺利举行，使得同学们对现代离子交换膜技术的应用与发展有了进一步了解，激发了同学们对离子交换膜技术的兴趣，同学们获益良多。

夏庆，女，博士，讲师，毕业于同济大学。主要围绕膜法水处理技术及电厂废水零排放等方面开展研究工作，以第一作者或通讯作者在 Environmental Science &Technology、 Separation and Purification Technology、Desalination、膜科学与技术等国内外学术期刊发表论文8篇。入选 2021年度上海市青年科技英才扬帆计划。

（崔裕春 刘昕悦）