在當今能源轉型的大背景下,反向電滲析作為一種新興綠色可循環(huán)能源技術引起了廣泛關注。反向電滲析可以通過混合兩種含鹽濃度不同的水體將鹽差能轉化為電能。但是近幾年發(fā)現(xiàn)利用實際水體代替氯化鈉溶液作為進料溶液時,反向電滲析的產(chǎn)電效率就會發(fā)生很大程度的衰減。實際水體相比于氯化鈉溶液成分更復雜,除了鈉離子、氯離子外,還含有各種高價離子。離子交換膜作為反向電滲析的核心部件,其性能直接影響反向電滲析的產(chǎn)電性能,本論文首先分別在總摩爾濃度不變和總離子強度不變的條件下,改變二價離子在溶液中的比例,研究了不同組成比例的電解質溶液對離子交換膜電化學特性的影響;研究表明,Mg²⁺的存在會顯著增大CEM膜本身電阻,SO₄^2-的存在會增大AEM膜本身電阻,但增大效果不如Mg²⁺對于CEM那樣顯著,且隨著二價離子比例的升高,影響效果進一步加劇。然后進一步考察了電解質溶液的運行條件（溫度、流速）對膜本身及其界面層電化學特性的影響,結果表明,電解質溶液的流速不會對膜本身阻值造成影響,但增大流速會顯著降低擴散邊界層的電阻電容;改變溫度會由... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 鹽差能簡介
        1.1.2 鹽差能發(fā)電技術的簡介
    1.2 反向電滲析的研究進展
        1.2.1 反向電滲析的基本原理和結構
        1.2.2 反向電滲析的研究歷程
        1.2.3 國內外文獻綜述的簡析
    1.3 離子交換膜電化學特性的評價方法
        1.3.1 計時電位分析法
        1.3.2 線性掃描伏安法
        1.3.3 電化學阻抗譜法
    1.4 本文主要研究內容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗試劑和儀器
        2.1.1 實驗試劑和膜材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 電解質溶液性質對離子交換膜電化學特性影響的實驗方法
        2.2.1 實驗方法及實驗裝置
        2.2.2 實驗結果分析
    2.3 反向電滲析產(chǎn)電性能測試的實驗方法
        2.3.1 實驗裝置
        2.3.2 實驗裝置電阻及產(chǎn)電性能評價方法
    2.4 表征分析手段
        2.4.1 離子交換膜表面特性的表征
        2.4.2 離子交換膜物理化學特性的表征
第3章 電解質溶液性質對離子交換膜本身電化學特性的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗準備
        3.2.1 膜材料的表征分析
            3.2.1.1 SEM分析
            3.2.1.2 AFM分析
            3.2.1.3 FT-IR分析
            3.2.1.4 電化學特性表征分析
        3.2.2 用于EIS擬合分析的等效電路
    3.3 不同組成比例的電解質溶液對膜本身電化學特性的影響
        3.3.1 不同組成比例的電解質溶液對電化學阻抗譜的影響
        3.3.2 不同組成比例的電解質溶液對離子交換膜本身膜阻的影響
        3.3.3 不同組成比例的電解質溶液對離子交換膜雙電層的影響
        3.3.4 不同組成比例的電解質溶液對離子交換膜擴散邊界層的影響
    3.4 運行條件（流速、溫度）對離子交換膜電化學特性的影響
        3.4.1 流速對離子交換膜電化學特性的影響
        3.4.2 溫度對離子交換膜電化學特性的影響
    3.5 本章小結
第4章 不同二價離子對膜及RED裝置電化學特性的影響
    4.1 引言
    4.2 不同二價離子對陰、陽離子交換膜電化學特性的影響
        4.2.1 不同二價離子對陽離子交換膜電化學特性的影響
            4.2.1.1 不同二價離子對陽離子交換膜電化學阻抗譜的影響
            4.2.1.2 不同二價離子對陽離子交換膜本身膜阻的影響
            4.2.1.3 不同二價離子對陽離子交換膜界面層的影響
        4.2.2 不同二價離子對陰離子交換膜電化學特性的影響
            4.2.2.1 不同二價離子對陰離子交換膜電化學阻抗譜的影響
            4.2.2.2 不同二價離子對陰離子交換膜本身膜阻的影響
            4.2.2.3 不同二價離子對陰離子交換膜界面層的影響
    4.3 不同二價離子對RED裝置電化學特性的影響
        4.3.1 不同二價離子對RED產(chǎn)電效率的影響
        4.3.2 不同二價離子對RED裝置電阻的影響
    4.4 本章小結
第5章 運行條件對RED裝置電化學特性的影響
    5.1 引言
    5.2 溶液濃度對RED裝置電化學特性的影響
        5.2.1 改變鹽度差對RED裝置電化學特性的影響
        5.2.2 鹽度差不變,同時改變兩側濃度對RED裝置電化學特性的影響
    5.3 進水流速對RED裝置電化學特性的影響
        5.3.1 兩側流速同時改變對RED裝置電化學特性的影響
        5.3.2 單側流速改變對RED裝置電化學特性的影響
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]逆向電滲析法海水鹽差能發(fā)電工藝研究[J]. 趙嚴,胡夢青,阮慧敏,沈江南.  過濾與分離. 2015(01)
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[10]海水鹽差發(fā)電技術的研究進展[J]. 紀娟,胡以懷,賈靖.  能源技術. 2007(06)

博士論文
[1]反向電滲析中膜電化學性能與膜污染行為的研究[D]. 張文娟.哈爾濱工業(yè)大學 2017

碩士論文
[1]鹽差能的提取與應用的研究[D]. 劉媛媛.溫州大學 2016
[2]反電滲析法海洋鹽差能發(fā)電過程研究[D]. 田明.河北工業(yè)大學 2015



本文編號：3033333