全文总字数：4602字
1. 研究目的与意义（文献综述）
随着当代科技的日新月异的发展，人类对能源不断增长的需求和能源的日益短缺中形成的矛盾无可避免的成为全球面临的重大问题。为缓解这一严峻形势，科研工作者们为此突破求新，其中燃料电池作为新一代绿色能源动力系统，正是以其高效、清洁、可持续发展等种种优点成为研究领域的热点。
双极膜（bipolar membrane，简称 bpm），是一种新型的离子交换膜，通常由 3 个部分即阴离子选择性层（ael）、阳离子选择性层（cel）和中间界面层（催化层，interface layer，il）复合而成。双极膜的工作机理可简化为在直流电场的作用下，水通过双极膜的中间界面层而被解离为h 和oh-后选择性地分别渗透过阳离子和阴离子两膜层，作为h 和oh-源。该种离子交换膜应用于燃料电池中，具有提高显著水解速率、产生反应副产品数量较少等特点，为燃料电池的研发拓宽了前景。不仅如此，围绕双极膜的研究所展开一系列研发技术更是逐渐地成为膜领域中一个备受关注的分支，如双极膜电渗析技术、双极膜分离技术等可应用于多种领域中，包括酸碱制造、海水淡化、处理工业废水等等，达到减少能耗，提高资源回收率，控制污染以及保护环境的目的，同时实现对传统工业技术的革新，这些独特的优势都是传统离子膜不可替代的。
早在20世纪50年代中期，国外就已经提出双极膜的概念并开展相关制备工作，后随着对燃料电池研究的进一步深入，膜合成工艺的不断发展，对双极膜的研究的范围也日益宽广，如在欧洲国家，双极膜技术下诞生的工业装置已经得到系统的应用。近十年来，无论是在科学研究还是实际应用中，国内外相关的论文与专利申请的数量都在稳步攀升。尤其是近五年来，我国对双极膜的综合研究数量已经超过了国外，这一点特别表现在专利申请数量上。2011年，杭州水处理技术研究开发中心将双极膜技术推广于我国海水淡化和制备工业有机酸碱等领域中，有效填补了国内没有双极膜实际应用的空白。
2. 研究的基本内容与方案
研究（设计）基本内容、目标：
1.查阅与翻译国内外相关文献，系统性地了解与学习国内外有关双极膜的研究现状与研究热点，掌握双极膜的工作原理，并明确本次毕业设计的科研意义与现实意义，将学习与实践进行有效有益地结合
2.明晰制备原理和制备方法，了解并掌握制备过程中所需的实验仪器与试剂，制备具有一定磺化度的磺化聚醚醚酮（speek）质子交换膜以及季胺化聚苯醚（qppo）阴离子交换膜
3. 研究计划与安排
第1-7周：查阅相关文献，完成英文文献翻译，明确本论文研究的内容及意义，完成开题报告；
第8-12周：按照毕业论文的主要任务，制备中间界面层中含有不同催化剂的双极膜；
第13-15周：采用sem、电渗析设备等对双极膜的显微结构、电化学性能进行测试；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] chunhui shen, ryszardwycisk,peter n. pintauro, high performance electrospun bipolar membrane with a3d junction, energy environ. sci.,10(2017) 1435-1442
[2] john m. ahlfield,lisha liu,and paul a. kohl, pem/aem junctiondesign for bipolar membrane fuel cells, journal of the electrochemical society,164 (2017) f1165-f1171
[3] said abdu,kittikunsricharoen, john e. wong, eko s. muljadi,thomas melin,matthias wessling,catalytic polyelectrolyte multilayers at the bipolar membrane interface, acsappl. mater.interfaces,5(2013),10445–10455
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
