ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Эта работа была поддержана грантом Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемым правительством Кореи (MEST) (No. НРФ-2017R1A2A2A05001329). Авторы рукописи благодарны Университету Соган, Сеул, Республика Корея.

<ol><li>Dlugolecki, P., Gambier, A., Nijmeijer, K., Wessling, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+potential+of+reverse+electrodialysis+as+process+for+sustainable+energy+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Practical potential of reverse electrodialysis as process for sustainable energy generation.</a> Environmental Science & Technology. 43, 6888-6894 (2009).</li>
<li>Kim, D., Kwon, K., Kim, D. H., Li, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKim%2C+D+%22Energy+Generation+Using+Reverse+Electrodialysis%3A+Principles%2C+Implementation%2C+and+Applications%22">Energy Generation Using Reverse Electrodialysis: Principles, Implementation, and Applications</a>. , Springer. (2019).</li>
<li>Mei, Y., Tang, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+and+future+perspectives+of+reverse+electrodialysis+technology%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Recent developments and future perspectives of reverse electrodialysis technology: A review.</a> Desalination. 425, 156-174 (2018).</li>
<li>Yip, N. Y., Brogioli, D., Hamelers, H. V. M., Nijmeijer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salinity+gradients+for+sustainable+energy%3A+primer%2C+progress%2C+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Salinity gradients for sustainable energy: primer, progress, and prospects.</a> Environmental Science & Technology. 50, 12072-12094 (2016).</li>
<li>Li, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+hybrid+process+of+reverse+electrodialysis+and+reverse+osmosis+for+low+energy+seawater+desalination+and+brine+management%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Energy%22%5BJournal%5D)">A novel hybrid process of reverse electrodialysis and reverse osmosis for low energy seawater desalination and brine management.</a> Applied Energy. 104, 592-602 (2013).</li>
<li>Brauns, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salinity+gradient+power+by+reverse+electrodialysis%3A+effect+of+model+parameters+on+electrical+power+output%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Salinity gradient power by reverse electrodialysis: effect of model parameters on electrical power output.</a> Desalination. 237, 378-391 (2009).</li>
<li>Cusick, R. D., Kim, Y., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+capture+from+thermolytic+solutions+in+microbial+reverse-electrodialysis+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Energy capture from thermolytic solutions in microbial reverse-electrodialysis cells.</a> Science. 335, 1474-1477 (2012).</li>
<li>Kim, D. H., Park, B. H., Kwon, K., Li, L., Kim, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+power+generation+with+thermolytic+reverse+electrodialysis+for+low-grade+waste+heat+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Energy%22%5BJournal%5D)">Modeling of power generation with thermolytic reverse electrodialysis for low-grade waste heat recovery.</a> Applied Energy. 189, 201-210 (2017).</li>
<li>Hong, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+ion+exchange+membranes+and+system+performance+in+reverse+electrodialysis+for+power+generation%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Potential ion exchange membranes and system performance in reverse electrodialysis for power generation: A review.</a> Journal of Membrane Science. 486, 71-88 (2015).</li>
<li>Choi, S. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+fuel+crossover+in+open+electrochemical+cells+by+tuning+the+water+nanochannel+for+power+generation%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Sustainable+Chemistry+%26+Engineering%22%5BJournal%5D)">Controlling fuel crossover in open electrochemical cells by tuning the water nanochannel for power generation.</a> ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 8, 8613-8623 (2020).</li>
<li>Shah, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+single-wall+carbon+nanotube+for+reducing+fouling+in+perfluorinated+membrane-based+reverse+electrodialysis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hydrogen+Energy%22%5BJournal%5D)">Modified single-wall carbon nanotube for reducing fouling in perfluorinated membrane-based reverse electrodialysis.</a> International Journal of Hydrogen Energy. 45, 30703-30719 (2020).</li>
<li>Kwon, K., Han, J., Park, B. H., Shin, Y., Kim, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brine+recovery+using+reverse+electrodialysis+in+membrane-based+desalination+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Brine recovery using reverse electrodialysis in membrane-based desalination processes.</a> Desalination. 362, 1-10 (2015).</li>
<li>Kwon, K., Park, B. H., Kim, D. H., Kim, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parametric+study+of+reverse+electrodialysis+using+ammonium+bicarbonate+solution+for+low-grade+waste+heat+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Conversion+and+Management%22%5BJournal%5D)">Parametric study of reverse electrodialysis using ammonium bicarbonate solution for low-grade waste heat recovery.</a> Energy Conversion and Management. 103, 104-110 (2015).</li>
<li>Hatzell, M. C., Ivanov, I., Cusick, R. D., Zhu, X., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+hydrogen+production+and+electrical+power+generation+for+energy+capture+in+closed-loop+ammonium+bicarbonate+reverse+electrodialysis+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Comparison of hydrogen production and electrical power generation for energy capture in closed-loop ammonium bicarbonate reverse electrodialysis systems.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 16, 1632-1638 (2014).</li>
<li>Zhu, X. P., He, W. H., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reducing+pumping+energy+by+using+different+flow+rates+of+high+and+low+concentration+solutions+in+reverse+electrodialysis+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Reducing pumping energy by using different flow rates of high and low concentration solutions in reverse electrodialysis cells.</a> Journal of Membrane Science. 486, 215-221 (2015).</li>
<li>Vermaas, D. A., Saakes, M., Nijmeijer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doubled+power+density+from+salinity+gradients+at+reduced+intermembrane+distance%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Doubled power density from salinity gradients at reduced intermembrane distance.</a> Environmental Science & Technology. 45, 7089-7095 (2011).</li>
<li>Veerman, J., Saakes, M., Metz, S. J., Harmsen, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reverse+electrodialysis%3A+Performance+of+a+stack+with+50+cells+on+the+mixing+of+sea+and+river+water%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Reverse electrodialysis: Performance of a stack with 50 cells on the mixing of sea and river water.</a> Journal of Membrane Science. 327, 136-144 (2009).</li>
<li>Veerman, J., Saakes, M., Metz, S. J., Harmsen, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+power+from+sea+and+river+water+by+reverse+electrodialysis%3A+a+first+step+from+the+laboratory+to+a+real+power+plant%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Electrical power from sea and river water by reverse electrodialysis: a first step from the laboratory to a real power plant.</a> Environmental Science & Technology. 44, 9207-9212 (2010).</li>
<li>Batchelor, C. K., Batchelor, G. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBatchelor%2C+CK+%22An+Introduction+to+Fluid+Dynamics%22">An Introduction to Fluid Dynamics</a>. , Cambridge University Press. (2000).</li>
<li>Schock, G., Miquel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+transfer+and+pressure+loss+in+spiral+wound+modules%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Mass transfer and pressure loss in spiral wound modules.</a> Desalination. 64, 339-352 (1987).</li>
<li>Da Costa, A. R., Fane, A. G., Wiley, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spacer+characterization+and+pressure+drop+modelling+in+spacer-filled+channels+for+ultrafiltration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Spacer characterization and pressure drop modelling in spacer-filled channels for ultrafiltration.</a> Journal of Membrane Science. 87, 79-98 (1994).</li>
<li>Vermaas, D. A., Veerman, J., Saakes, M., Nijmeijer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+multivalent+ions+on+renewable+energy+generation+in+reverse+electrodialysis%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">Influence of multivalent ions on renewable energy generation in reverse electrodialysis.</a> Energy & Environmental Science. 7, 1434-1445 (2014).</li>
<li>Vermaas, D. A., Saakes, M., Nijmeijer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+mixing+in+the+diffusive+boundary+layer+for+energy+generation+in+reverse+electrodialysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Enhanced mixing in the diffusive boundary layer for energy generation in reverse electrodialysis.</a> Journal of Membrane Science. 453, 312-319 (2014).</li>
<li>Moreno, J., Grasman, S., van Engelen, R., Nijmeijer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upscaling+reverse+electrodialysis%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Upscaling reverse electrodialysis.</a> Environmental Science & Technology. 52, 10856-10863 (2018).</li>
<li>Sarkar, S., SenGupta, A. K., Prakash, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+donnan+membrane+principle%3A+opportunities+for+sustainable+engineered+processes+and+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">The donnan membrane principle: opportunities for sustainable engineered processes and materials.</a> Environmental Science & Technology. 44, 1161-1166 (2010).</li>
<li>Kim, H. -K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+power+density+of+reverse+electrodialysis+with+pore-filling+ion+exchange+membranes+and+a+high-open-area+spacer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+A%22%5BJournal%5D)">High power density of reverse electrodialysis with pore-filling ion exchange membranes and a high-open-area spacer.</a> Journal of Materials Chemistry A. 3, 16302-16306 (2015).</li>
<li>Długołęcki, P., Nymeijer, K., Metz, S., Wessling, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+status+of+ion+exchange+membranes+for+power+generation+from+salinity+gradients%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Membrane+Science%22%5BJournal%5D)">Current status of ion exchange membranes for power generation from salinity gradients.</a> Journal of Membrane Science. 319, 214-222 (2008).</li>
<li>Geise, G. M., Curtis, A. J., Hatzell, M. C., Hickner, M. A., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salt+concentration+differences+alter+membrane+resistance+in+reverse+electrodialysis+stacks%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology+Letters%22%5BJournal%5D)">Salt concentration differences alter membrane resistance in reverse electrodialysis stacks.</a> Environmental Science & Technology Letters. 1, 36-39 (2014).</li>
</ol>

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

В принципе работы RED в основном доминируют физико-химические свойства мембраны, которая является важной частью системы RED, как показано на рисунке 3. Здесь мы опишем фундаментальные характеристики мембраны для обеспечения высокопроизводительной системы RED. Удельная иопроницаемость мембраны позволяет ей пропускать один тип ионов через их полимерный наноканал. Как следует из названия, CEM может передавать катион из одной стороны в другую и ограничивает анион, тогда как AEM может пропускать ...

Сбор энергии из природных ресурсов является экономичным методом, который является экологически чистым, тем самым делая нашу планету зеленой и чистой. До сих пор было предложено несколько процессов для извлечения энергии, но обратный электродиализ (RED) имеет огромный потенциал для преодоления энергетического кризиса проблема1. Производство электроэнергии от обратного электродиализа является технологическим прорывом для декарбонизации мировой энергетики. Как следует из названия, RED представляет собой обратный процесс, при котором альтернативный клеточный компартмент заполняется высококонцентрированным солевым раствором и низкоконцентрированным солевым раствором2. Химический потенциал, генерируемый разностью концентраций солей на ионообменных мембранах, собранных с электродов на конце отсека.
С 2000 года было опубликовано много научных статей, дающих представление о RED теоретически и экспериментально3,4. Систематические исследования условий эксплуатации и исследования надежности в стрессовых условиях улучшили архитектуру стека и повысили общую производительность ячейки. Несколько исследовательских групп отвлекли свое внимание на гибридное применение RED, такие как RED с процессом опреснения5,RED с солнечной энергией6,RED с процессом обратного осмоса (RO)5,RED с микробным топливным элементом7и RED с процессом радиационного охлаждения8. Как упоминалось ранее, существует много возможностей для реализации гибридного приложения RED для решения проблемы энергии и чистой воды.
Было принято несколько методов для повышения производительности КРАСНЫХ клеток и ионообменных способностей мембраны. Адаптация катионообменных мембран с различными типами ионов с использованием группы сульфоновой кислоты (-SO3H), группы фосфоновой кислоты (-PO3H2)и группы карбоновой кислоты (-COOH) является одним из эффективных способов изменения физико-химических свойств мембраны. Арионообменные мембраны сшиты с аммониевыми группами ( <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/62309/62209eq1.jpg"> )9. Высокая ионная проводимость AEM и CEM без ухудшения механической прочности мембраны является важным параметром для выбора подходящей мембраны для применения в устройстве. Прочная мембрана в условиях напряжения обеспечивает механическую стабильность мембраны и повышает долговечность устройства. Здесь в приложении RED используется уникальная комбинация высокоэффективных отдельно стоящих сульфированных поли (эфир эфир кетонов) (sPEEK) в качестве катионообменных мембран с FAA-3 в качестве анионообменных мембран. На рисунке 1 показана блок-схема экспериментальной процедуры.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig01.jpg"> Рисунок 1:Процедурная диаграмма. На блок-схеме представлена процедура, принятая для получения ионообменных мембран с последующим процессом измерения обратного электродиализа. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>

<table><tbody><tr><td>Мембрана на основе AEM</td><td>Fumion</td><td>P1810-194</td><td>Иономерная</td></tr><tr><td>мембрана на основе CEM</td><td>Fumion</td><td>E550</td><td>Иономерный</td></tr><tr><td>Цифровой динамометрический ключ</td><td>Torqueworld</td><td>WP2-030-09000251</td><td>гаечный ключ</td></tr><tr><td>Labview программное обеспечение</td><td>Natiaonal</td> <td>Instrument-Software</td><td></td></tr> <tr><td>Ноутбук</td><td>LG-PC</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Магнитная мешалка</td><td>Лабораторный компаньон-MS-17BB</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>N, N-диметилацетамид</td><td>Sigma aldrich</td><td>271012</td><td>химический</td></tr><tr><td>N-метил-2-пирролидон</td><td>Daejung</td><td>872-50-4</td><td>Химический</td></tr><tr><td>перистальтический насос</td><td>EMS tech</td> <td>Inc-EMP</td> <td>2000W</td></tr><tr><td>Тригидрат гексацианоферрата калия(II)</td><td>Sigma aldrich</td><td>P3289</td><td>Химический</td></tr><tr><td>калий гексацианоферрат(III)</td><td>Sigma aldrich</td><td>244023</td><td>Химический</td></tr><tr><td>манометр</td><td>Swagelok-Guage</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Установка обратного электродиализа</td><td>, изготовленная в</td> <td>лаборатории-Устройство</td><td></td></tr> <tr><td>системы обратного осмоса чистая вода</td><td>KOTITI-Вода</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Ротационный испаритель</td><td>Hitachi</td><td>YEFO-KTPM</td><td>Асинхронный двигатель</td></tr><tr><td>Хлорид натрия</td><td>Sigma aldrich</td><td>S9888</td><td>Химический</td></tr><tr><td>гидроксид натрия</td><td>Merk</td><td>1310-73-2</td><td>Измеритель химического</td></tr><tr><td>источника</td><td>Keithley-2410</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Прокладка</td><td>Nitex, SEFAR</td><td>06-250/34</td><td>Прокладка</td></tr><tr><td>Серная кислота</td><td>Daejung</td><td>7664-93-9</td><td>Химическая</td></tr><tr><td>трубка</td><td>Masterflex Tube</td><td>96410-25</td><td>Резиновая трубка</td></tr></tbody></table>

Ионообменные мембраны для изготовления устройства обратного электродиализа

Ion-Exchange Membranes for the Fabrication of Reverse Electrodialysis Device

Обратный электродиализ (RED) является эффективным способом получения энергии путем смешивания двух различных концентраций солей в воде с использованием катионообменных мембран (CEM) и анионообменных мембран (AEM). Стек RED состоит из чередующегося расположения катионообмонной мембраны и анионообменных мембран. Устройство RED выступает в качестве потенциального кандидата для удовлетворения универсального спроса на будущие энергетические кризисы. Здесь, в этой статье, мы демонстрируем процедуру изготовления устройства обратного электродиализа с использованием лабораторных CEM и AEM для производства электроэнергии. Активная площадь ионообмонной мембраны составляет 49см2. В этой статье мы представляем пошаговую процедуру синтеза мембраны с последующим измерением сборки и мощности стека. Также были объяснены условия измерения и расчет чистой выходной мощности. Кроме того, мы описываем фундаментальные параметры, которые учитываются для получения достоверного результата. Мы также предоставляем теоретический параметр, который влияет на общую производительность клеток, относящуюся к мембране и кормовому раствору. Короче говоря, этот эксперимент описывает, как собирать и измерять красные клетки на одной платформе. Он также содержит принцип работы и расчет, используемые для оценки чистой выходной мощности стека RED с использованием мембран CEM и AEM.

Выходная полезная мощность КРАСНАЯ клетка обычно генерирует электрическую энергию из градиента солености раствора соли, то есть движения ионов в противоположном направлении через мембрану. Чтобы правильно собрать стек RED, необходимо тщательно выровнять все слои, включая электроды, прокладки, мембраны и прокладки в стеке, как показано на принципиальной схеме на рисунке 4 и рисунке 5. Если стек не выровнен идеально, могут возникнуть две пробле...

Мы демонстрируем изготовление устройства обратного электродиализа с использованием катионообменных мембран (CEM) и анионообменных мембран (AEM) для производства электроэнергии.

Reverse electrodialysis (RED) is an effective way to generate power by mixing two different salt concentrations in water using cation-exchange membranes ...

Этот протокол является бесшумным, чистым и устойчивым способом производства энергии. Он может легко решить проблему энергетического кризиса, преобразовав градиент солености воды в электричество. Метод предоставляет прямой список для расширения мембраны большой площади с выдающимися физико-химическими свойствами для получения эффективной энергии с использованием RED.Выходная производительность устройства RED может быть увеличена, а мембрана может быть использована в других электрохимических устройствах, таких как форез и окислительно-восстановительные проточные батареи. Приготовление однородного раствора, фильтрация, сушка, методы контроля, промывка, мембранная обработка, регулирование воспроизводимых характеристик мембраны. Выравнивание стека и оптимизация перепада давления имеют решающее значение для создания стабильной производительности устройства.Чтобы приготовить катионообменную мембрану, добавляют 5% сульфинитированных полиэфирэфиркетоновых волокон в колбу круглого дна объемом 250 миллилитров и растворяют волокна в растворителе диметилацетамида. Затем встряхните колбу в течение 10 минут, чтобы все полимеры иономера ососели на дно колбы. Поместите смесь в силиконовую масляную ванну с магнитным перемешиванием и энергично перемешивайте раствор со скоростью 500 оборотов в минуту в течение 24 часов при 80 градусах Цельсия для получения однородного раствора.На следующий день отфильтруйте 30 миллилитров раствора через фильтр из PTFE 0,45 микрометра в круглую стеклянную посуду диаметром 18 сантиметров. Используйте воздуходувку, чтобы удалить любые пузырьки перед помещением тарелки в духовку на 24 часа при 90 градусах Цельсия, чтобы создать отдельно стоящую мембрану толщиной около 50 микрометров. Чтобы извлечь отдельно стоящую мембрану, наполните блюдо теплой дистиллированной водой.Через 10 минут отдельно стоящая мембрана отсоедится от блюда. Для активации мембраны погружают мембрану в один молярный раствор серной кислоты на два часа при температуре 80 градусов Цельсия с последующим не менее трех 10-минутных промывок одним литром дистиллированной воды комнатной температуры за одну промывку. Растворяют 10% по массе раствора иономера FAA-3 в растворителе NMP в течение двух часов при комнатной температуре и 500 оборотах в минуту.В конце инкубации фильтруйте примерно 30 миллилитров раствора через 100-микроновое поровое ситечко в 18-сантиметровую стеклянную чашку Петри. После удаления пузырьков воздуха поместите блюдо в духовку при 100 градусах Цельсия на 24 часа. Используйте горячую дистиллированную воду для извлечения высушенной мембраны, как показано на демонстрации, и активируйте мембрану в одном литре гидроксида натрия в течение двух часов.Затем промыть активированную мембрану три раза одним литром дистиллированной воды за одну промывку, как показано. После активации разрезают катионную и анионообменную мембраны до 49 квадратных сантиметров. Чтобы изготовить стек RED, поместите пластину из ПММА толщиной три сантиметра с электродом вверх и поместите резиновую прокладку и прокладку на электрод.Поместите катионообменную мембрану и анионообменную мембрану по обе стороны прокладки. Поместите силиконовую прокладку и прокладку на каждую мембрану и поместите вторую пластину из ПММА на второй слой прокладок и прокладок. Затем используйте цифровой гаечный ключ с усилием 25 ньютон-метров, чтобы закрепить установку с помощью гаек, болтов и шайб.Когда стек будет собран, поместите один титановый сетчатый электрод, покрытый смесью иридия и рутения один к одному, на конце каждой пластины и используйте крокодиловые зажимы для подключения электродов к измерителю источника. По крайней мере, за два часа до анализа добавляют пять литров 0,01 молярного раствора хлорида натрия и пять литров раствора 0,6 молярного раствора хлорида натрия в отдельные большие емкости, подключенные к перистальтическому насосу, и непрерывно перемешивают растворы при комнатной температуре. Для выполнения анализа RED добавьте 0,05 молярного раствора в третий контейнер и используйте резиновые трубки для подключения всех трех контейнеров через перистальтический насос и манометры к сборке RED.Установите скорость потока раствора для промывки на уровне 50 миллилитров в минуту и скорость потока солевых растворов на 100 миллилитров в минуту и проверьте трубку, чтобы исключить любой поперечный поток или утечку. Выполните показания манометра, чтобы убедиться, что показания стабильны. После того, как растворы прошли через стек не менее пяти минут, используйте измеритель источника, подключенный к обоим электродам и к стеку RED, для измерения производительности обратного электродиализа методом гальваностата.Устройство обратного электродиализа выступает в качестве потенциального кандидата для удовлетворения универсального спроса на будущие энергетические кризисы. Разница в градиенте солености концентрации соли приводит к возникновению напряжения разомкнутой цепи, которое зависит от внутреннего сопротивления обратного электродиализного стека. В этом анализе максимальная плотность мощности для стека обратного электродиализа составляла около 0,7 Вт на квадратный метр, а расчетная чистая плотность мощности составляла около 0,65 Вт на квадратный метр при фиксированном расходе.Как было замечено, плотность мощности ячейки первоначально увеличивалась до максимального значения плотности тока, прежде чем упасть в ответ на увеличение внутреннего сопротивления стека RED. Важно регулярно перепроверять соединение трубки, перекрестный поток раствора и жидкости для получения эффективной и стабильной указанной производительности. Получение однородной мембраны большой площади дестабилизирует работу клетки без загрязнения мембраны и утечки раствора.Кроме того, он эффективно работает в стрессовых условиях.

ion-exchange-membranes-for-fabrication-reverse-electrodialysis

Research

JoVE Journal

Engineering

Инженерия

Мы демонстрируем извлечение аммония из потока, богатого аммонием, с помощью электрохимической и биоэлектрохимической системы. Обсуждается настройка, эксплуатация реактора и анализ данных.

Электрохимически и Bioelectrochemically Индуцированные аммония Recovery

В этой рукописи показан процесс изготовления мягких приводов из диэлектрического эластомера на основе силиконовых мембран. Подробно представлены три ключевых этапа производства: литье лопастей из тонких силиконовых мембран; тампонная печать податливых электродов; и сборка всех компонентов.

Изготовление Процесс силиконовой основе диэлектрических эластомеров приводов

Протокол к новой концентрации ионов поляризация (ICP) платформу, которая может остановить распространение зоны ICP, независимо от условий эксплуатации описана. Эта уникальная способность платформы заключается в использовании слияния ионную истощение и обогащение, которые являются двумя полярностей ПМС явления.

Слияние концентрации ионов поляризация между Сочетавший ионообменные мембраны для блокирования распространения радиоволн в поляризационных зоны

Исправление путей переноса ионов является эффективным методом для создания потоков однонаправленный тащили Ион Электрогидродинамическое. Устанавливая ионообменные мембраны в канале потока, электрически поляризационные состояния создается и вызывает поток жидкости управляться внешне применяется электрическое поле.

Поколения и контроль над Электрогидродинамическое потоков в водный электролит решения

Простой, воспроизводимые и универсальный подход для синтеза Сростки, мембраны металлоорганических основа поликристаллического на широкий спектр неизмененном пористых и непористых поддерживает представлен.

Электрофоретическая кристаллизации ультратонкий высокопроизводительный металлоорганических Framework мембран

Представлено здесь пошаговый протокол для реализации газовых мембран (GEM) от SiO2/Si пластин с использованием технологии микрофабрикации интегральных схем. Когда кремнезем-ГЭМ погружаются в воду, вторжение воды предотвращается, несмотря на водолюбинный состав кремнезема.

Доказательство концепции для газо-захватирующих Мембраны, полученные из водолюбия SiO2/Si/SiO2 для зеленого опреснения

В этой статье описывается быстрый и простой процесс производства ионных электромеханически активных композитных материалов для приводов в биомедицинских, биомиметических и мягких роботизированных приложениях. Основные шаги изготовления, их важность для конечных свойств приводов, а также некоторые из основных методов характеристики описаны в деталях.

Изготовление углеродных ионных электромеханически активных мягких актуаторов

Этот протокол описывает воспроизводимую методологию изготовления устойчивых мембран из металло-органической структуры/полимерной смешанной матрицы и точное измерение их протонной проводимости в плоскости при переменной температуре и влажности с помощью электрохимической импедансной спектроскопии, что может быть полезно для топливных элементов протоннообменных мембран (PEMFC).

Измерение проводимости протонов в мембранах смешанной матрицы на основе MOF с помощью электрохимической импедансной спектроскопии

Протокол представлен для изучения многоэлектронных металл / Системы воздушные батареи с использованием предыдущих технологий, разработанных для цинка / воздушная камера. Электрохимический тестирования Затем выполняется по сфабрикованным батарей для оценки производительности.

Изготовление VB<sub&gt; 2</sub&gt; / Воздушные ячейки для электрохимической Тестирование

Описан метод постоянного склеивания двух кремниевых пластин, чтобы реализовать единый корпус. Это включает в себя подготовку пластины, очистка, RT связи, и annealing процессов. Полученные кабальные (клетки) имеют однородность корпуса 1%1,2. Полученная геометрия позволяет измерять ограниченные жидкости и газы.

Изготовление однородных наномасштабных полостей с помощью кремниевой прямой вафельной связи

Узнайте протокол создания ионообменных мембран для устройства обратного электродиализа. Метод включает синтез катионитных и анионитных мембран, сборку стека и измерение плотности мощности около 0,7 Вт/м² для устойчивой генерации энергии.

Ионообменные мембраны для изготовления устройства обратного электродиализа

Больше видео