1.3 离子选择透过性机理及研究

关于离子交换膜的选择透过性机理，通常用双电层理论和Donnan膜平衡理论加以解释[13]：

1) 双电层理论：该理论认为膜中的活性基团在电离之后带电荷，在固定基团附近与电解质溶液中带相反电荷的离子形成双电层，此时固定基团构成足够强的负电场，使膜外溶液中带正电荷的离子容易被吸入空隙中透过阳膜而排斥带负电荷的离子使之不能进入，阴膜相反。源:自~优尔-·论`文'网·www.youerw.com/

2) Donnan膜平衡理论：该理论认为，当离子交换膜浸入电解质溶液时，电解质溶液中的离子发生交换作用，最后达到平衡构成平衡体系。

研究离子交换膜膜间离子选择透过性的好坏，往往用离子迁移数和膜的选择透过度来表示。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[14-15]。

1.4 本论文的研究意义和主要研究内容

离子交换膜的广泛应用是由其结构和性能决定的，所以在研究离子交换膜的同时，也对离子交换膜的性能进行研究，通过膜结构设计出具有特殊功能的离子交换膜成为主要的研究动向，本文针对阴离子膜膜间离子选择透过性与膜结构关系进行研究，从而促进离子交换膜技术的应用与发展。

研究的主要内容为：以4,4´-二氟二苯砜（DFDPS）、9,9´-双（4-羟苯基）芴（BHPF）、4,4’-(六氟异丙叉)双酚（HFBPA）为原材料，通过高温缩聚制备聚芳醚砜聚合物，然后对聚合物进行氯甲基化、季铵化和碱化处理，得到不同结构的阴离子交换膜。在合成几种具有不同结构和较高离子交换容量的季铵化聚芳醚砜类膜材料的基础上，重点研究这些季铵化聚芳醚砜膜对几种离子的选择透过能力，并探讨聚合物结构与离子选择透过能力之间的关系，为该类膜材料在实际放射性废水中的应用提供参考。

2  实验部分

2.1  原料和试剂

2.1.1 实验原料与试剂

本文所使用的主要药品和试剂如表2.1所示。

表2.1 实验主要药品及试剂

试剂名称 纯度 制造商

4,4´-二氟二苯砜（DFDPS） 99% 浙江寿尔福化学有限公司

9,9´-双（4-羟苯基）芴（BHPF） 99% 常州市武进临川化工有限公司

4,4’-(六氟异丙叉)双酚（HFBPA） 98% 浙江诺诚技术开发有限公司

甲苯 99% 国药集团化学试剂有限公司

二甲亚砜（DMSO） AR 国药集团化学试剂有限公司

N, N-二甲基乙酰胺（DMAc） AR 国药集团化学试剂有限公司

四氯乙烷 AR 国药集团化学试剂有限公司文献综述

甲醇 AR 国药集团化学试剂有限公司

碳酸钾 AR 国药集团化学试剂有限公司