Name: Ters Elektrodiyaliz Cihazının İmalatı için İyon Değişimi Membranları (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: Öğrenin ters elektrodiyaliz cihazı imalatı için iyon değişimi membran sentezi ve yığın montajı yöntemlerini. Sürdürülebilir enerji üretimi için tekrarlanabilir protokol sağlar.

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

Bu çalışma Kore hükümeti (MEST) tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) hibesi tarafından desteklenmiştir (Hayır. NRF-2017R1A2A2A05001329). Makalenin yazarları Sogang Üniversitesi, Seul, Kore Cumhuriyeti'ne minnettardır.

1. Deneysel gereksinim
<ol><li>AEM hazırlamak için CEM ve FAA-3 hazırlamak için iyon değişimi iyonomer polimer, E-550 sülfonated-PEEK polimer elyaf satın alın. Tüm iyonomer polimerlerin kullanımdan önce temiz, kuru ve tozsuz bir ortamda depolandığından emin olun.</li>
	<li>Homojen iyonomer çözeltisi hazırlamak için moleküler ağırlıklı 99.13 g mol -1 ve N, moleküler ağırlıklı N-Dimetilsetamamid87.12 içeren N-Metil-2- pirrolidon dahil olmak üzere yüksek saflıkta (%&gt;99) çözücüler kullanın. Daha fazla saflaştırma yapılmadan alınan membran hazırlama için tüm analitik sınıf kimyasalların ve çözücülerin kullanıldığından emin olun.</li>
	<li>Membranların aktivasyon işleminden sonra, daha iyi performans için tüm membranları hemen 0,5 M NaCl çözeltiye daldırın. Her iki zarın aktivasyonundan sonra, kurutma gerekli değildir. Membran sentezi boyunca oda sıcaklığında dirençli su 18,2 MΩ'dur.</li>
	<li>Kuru bir membran kullanarak membran özelliklerini karakterize edin. İyon değişim kapasitesi, iyon iletkenliği, kalınlık, termal analiz ve yüzey morfolojisi gibi karakterizasyon tekniklerinin ve fizikokimyasal özelliklerinin ayrıntılı açıklaması literatürlerde10,11.</li>
	<li>CEM ve AEM membranını Şekil 2'degösterildiği gibi 49 cm2aktif alana sahip KIRMIZI yığın boyutuna şekillendirmek için bir kesici kullanın.</li>
	<li>KIRMIZI yığın imalatı için, ara ve conta ile ayrılmış alternatif bir CEM ve AEM düzenlemesi yapın; Çalışan KIRMIZI yığının gerçek bir resmi Şekil 3a'da sunulur ve her katmanın şematik diyagramı Şekil 3b'de gösterilmiştir.<ol>
<li>İlk olarak, PMMA plakasını elektrota bakan baş aşağı yerleştirin; Şimdi, üzerine kauçuk conta ve aralayıcı yerleştirin, sonra CEM'i yerleştirin. Bundan sonra, silikon contayı aralayıcı ile CEM'e yerleştirin ve ardından AEM'yi üzerine yerleştirin. Benzer şekilde, AEM'nin üstüne silikon conta ve aralayıcıyı ve ardından CEM'i ekleyin. Şimdi, uç PMMA plakasını, kauçuk contayı ve ara çubuğu vida ve somun cıvataları kullanarak sıkma ile takip edin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>KIRMIZI yığını monte ettikten sonra, yüksek konsantrasyonlu (HC), düşük konsantrasyonlu (LC) serbest akışını kontrol edin ve çözeltileri tek tek durulayın. Ölçümden önce herhangi bir çapraz akış veya sızıntının giderilmesi gerekir.</li>
	<li>Akım ve voltaj ölçümünden önce tuz çözeltilerinin akış hızını ve basınç göstergesi okumasını izleyin ve stabilize olduğundan emin olun. Ölçüm başlamadan önce tüm bağlantıların tam yerinde olduğundan emin olun. Ölçüm çalışırken KIRMIZI yığına ve bağlantı tüplerine dokunmaktan kaçının. NOT: HC ve LC çözeltisi, bölmeyi sırasıyla peristaltik pompa, basınç göstergesi ve KIRMIZI yığından atmak için bölmelerinden akar.</li>
	<li>Timsah klipsleri aracılığıyla KIRMIZI yığına bağlı kaynak sayaç cihazı olan akım ve voltaj ölçümü için galvanostat yöntemini kullanın.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig02.jpg"> Şekil 2: Ters elektrodiyaliz imalatı için hazırlanan membran, conta ve aralayıcının boyutu ve şekli. (a) dış silikon conta, (b) dış boşluk ve iç aralayıcı, (c) iç silikon conta, (d) katyon-değişim zarı, (e) anion-exchange membran ve (f) conta ve membran montajı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig03.jpg"> Şekil 3: Ters elektrodiyaliz yığını. (a) bağlantı tüpleri ile ters elektrodiyaliz yığınının kurulumu ve (b) PMMA uç plakaları, elektrotlar, conta, ara parça, CEM ve AEM dahil olmak üzere farklı katmanların şematik çizimi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
2. İyon değişimi membran hazırlığı
NOT: Öncü malzeme miktarı, 18 cm çapında ve ~50 μm kalınlığında bir membran elde etmek için optimize edilmiştir.
<ol><li>
Katyon değişim membran
	<ol>
<li>250 mL yuvarlak alt şişede sülfonated-PEEK liflerinin% 5'ini alın ve dimetilsetamid (DMAc) liflerini moleküler ağırlığa sahip bir çözücü olarak çözün 87.12 g mol-1. Şişeyi 10 dakika sallayın, böylece tüm iyonomer polimerleri yerleşir.</li>
		<li>Şişeye manyetik bir çubuk yerleştirin ve ardından karışımı silikon yağ banyosunda tutun, ardından homojen bir çözelti elde etmek için 80 ° C'de 24 saat boyunca 500 rpm'de kuvvetlice karıştırın.</li>
		<li>Sülfonated-PEEK çözeltisini 0,45 μm gözenek boyutunda Politetrafloroetilen (PTFE) filtre ile filtreleyin.</li>
		<li>Bundan sonra, filtrelenmiş çözeltiyi 18 cm çapında dairesel bir cam kabın üzerine dökün. Petri kabını fırına yerleştirmeden önce tüm hava kabarcıklarının bir hava üfleyici kullanılarak çıkarıldığından emin olun.</li>
		<li>Petri kabını çözeltiyi 90 °C'de 24 saat boyunca kurutmak için bir fırının içine yerleştirin, böylece ~50 μm kalınlığında serbest duran membran elde edin. Serbest duran membranın çıkarılması için bunu yapın: Membranı Petri kabından soymak için Petri kabını ılık damıtma suyu (~60 °C) ile doldurun ve el değmeden 10 dakika bekletin. Serbest duran membran otomatik olarak çıkacaktır.</li>
		<li>Membran aktivasyonu için, hazırlanan serbest duran membranı 1 M sülfürik aside (H2SO4)sulu çözeltiye, yani 98,08 g'a, damıtılmış suyun 1 L'sinde daldırın ve 80 °C'de 2 saat kuluçkaya yayalım. NOT: Bu adım, yabancı parçacıkların ve membranın kirlenme olasılığını azaltacak çözücüler gibi diğer kimyasalların uzaklaştırılmasını sağlayacaktır.</li>
		<li>Islatılmış zarı oda sıcaklığında en az üç kez 1 L damıtılmış su ile 10 dakika yıkayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Anion değişim membran<ol>
<li>N-Metil-2-pirrolidon (NMP) çözücüde FAA-3 iyonomer çözeltisi 10 wt.% çözün.</li>
		<li>Oda sıcaklığında karıştırmak için çözeltiyi ~500 rpm'de 2 saat tutun.</li>
		<li>Bundan sonra, çözeltiyi 100 μm gözenek boyutuna sahip ağı kullanarak filtreleyin.</li>
		<li>18 cm çapında dairesel bir cam Petri kabına ~ 30 mL filtreli çözelti dökün. Cam Petri kabını fırına yerleştirmeden önce tüm hava kabarcıklarının bir hava üfleyici kullanılarak çıkarıldığından emin olun. Kurutma işlemi 24 saat boyunca 100 °C'de gerçekleşir.</li>
		<li>Serbest duran bir zar elde etmek için, cam Petri kabına sıcak damıtılmış su dökün ve en az 10 dakika saklayın. Şimdi zarları soyun ve 2 saat boyunca 1 litre sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisine (konsantrasyon 1M ve moleküler ağırlık 40 g mol-1)yerleştirin.</li>
		<li>Daha sonra, membranı 1 L damıtılmış su ile 10 dakika boyunca, ortam durumunda en az üç kez iyice yıkayın. NOT: Hazırlanan tüm membranlar, RED yığınında kullanmadan önce bir gecede 0,5 M NaCl çözeltisinde depolandı. Böylece membran iletkenliği artar ve RED yığınının ölçümü sırasında stabilize çıkış performansı elde edebilir. Tablo 1 membran özelliklerini açıklar10,11.</li>
	</ol>
</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Şartname</td>
			<td>Birim</td>
			<td>CEM</td>
			<td>AEM</td>
		</tr>
<tr>
<td>Şişlik derecesi</td>
			<td>%</td>
			<td>5±1</td>
			<td>1±0,5</td>
		</tr>
<tr>
<td>Şarj yoğunluğu veya İyon değişim kapasitesi</td>
			<td>meq/g</td>
			<td>1.8</td>
			<td>~1.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>Mekanik özellikler (Çekme mukavemeti)</td>
			<td>Mpa</td>
			<td>&gt;40</td>
			<td>40-50</td>
		</tr>
<tr>
<td>Kırılmak için Uzama</td>
			<td>%</td>
			<td>~42</td>
			<td>30-50</td>
		</tr>
<tr>
<td>Genç Modül (MPa)</td>
			<td></td>
			<td>1500±100</td>
			<td>1000-1500</td>
		</tr>
<tr>
<td>Oda sıcaklığında iletkenlik</td>
			<td>S/cm</td>
			<td>~0,03</td>
			<td>~0,025</td>
		</tr>
<tr>
<td>Çok Kişi Seçimlilik</td>
			<td>%</td>
			<td>98-99</td>
			<td>94-96</td>
		</tr>
<tr>
<td>Kalınlık</td>
			<td>μm</td>
			<td>50±2</td>
			<td>50±3</td>
		</tr>
<tr>
<td>Çözücü</td>
			<td>-</td>
			<td>Dimetilsetamid (DMAc)</td>
			<td>N-metil-2-pirrolidone (NMP)</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: Membran özellikleri. Hem katyon değişimi hem de anion-exchange membran özelliklerinin özeti.
3. Ters elektrodiyaliz imalatı
<ol><li>
KIRMIZI yığının montajı
	<ol>
<li>Yüksek konsantrasyon (HC) için 0,6 M NaCl ve düşük konsantrasyon (LC) bölmeleri için 0,01 M NaCl kullanarak bir model çözümü hazırlayın12. NOT: Burada, nehir suyu düşük konsantrasyonlu bir tuz çözeltisi olarak kabul edilir ve deniz suyu yüksek konsantrasyonlu bir tuz çözeltisi olarak temsil edilir.</li>
		<li>Tüplere bağlı büyük bir kapta 5 L yüksek konsantrasyonlu ve düşük konsantrasyonlu çözelti hazırlayın. Çözeltileri KIRMIZI yığında kullanılmadan önce ortam koşullarında (oda sıcaklığı) en az 2 saat karıştırmaya devam edin.</li>
		<li>0,05 M [Fe (CN) 6 ]-3/ [Fe (CN) 6 ]-4ve 0,3 M NaCl karışımını RED için durulama çözeltisi olarak 500 mL suda hazırlayın.</li>
		<li>Peristaltik pompa ve basınç göstergeleri aracılığıyla kauçuk borular kullanarak üç çözelti kabını da RED yığınına bağlayın. Durulama çözeltisi için L/S 16 boyutunda tüpü kullanın ve HC ve LC çözümü için L/S 25 boyutunda tüpü kullanın.</li>
		<li>KIRMIZI yığın yapmak için polimetil methakrilitten (PMMA) oluşan iki uç plaka alın. Dijital anahtar sürücüsü kullanarak 25 Nm kuvvet kullanarak her iki uç plakayı da somunlar, cıvatalar ve pullarla yatay olarak yüz yüze bağlayın. PMMA uç plakalarının kalınlığı 3 cm ve akış kanallarının yolu bir delici tarafından HC, LC ve durulama çözeltisi için plakalarda tasarlanmıştır2.</li>
		<li>Metal Titanyumdan (Ti) yapılmış iki örgü elektrodu Iridium (Ir) ve Ruthenium (Ru) karışımı ile kaplanmış olarak 1:1 oranında yerleştirin ve PMMA plakalarının sonuna yerleştirin. Her iki uç elektrot da kaynak sayacın timsah klipsi ile bağlantılıdır. NOT: Her iki PMMA uç plakası da ağ elektrotları ile donatılmıştır, her iki elektrot da kare şekilli bir ara parça ile katmanlanmıştır ve PMMA uç plakası içine bakan bir kauçuk conta ile kaplanmıştır. Bundan sonra, CEM ve AEM, Şekil 3'tegösterildiği gibi silikon conta ve aralayıcı ile ayrılmış alternatif olarak yerleştirilir.</li>
		<li>Şematik diyagram Şekil 4 ve Şekil 5'tegösterildiği gibi, silikon contaları, polimer aralayıcıları ve iyon değişimi membranlarını (CEM ve AEM) katman katman takın. Elektrotların aktif alanının, hem membranlar, hem dış hem de iç ara parça, dış ve iç contanın 7 x 7 = 49 cm2olduğundan emin olun.</li>
		<li>Şekil 4'tekişematik şemada gösterildiği gibi peristaltik pompalarla ilgili bölmelerden yüksek konsantrasyonlu ve düşük konsantrasyonlu çözeltileri geçirin.</li>
		<li>Durulama çözeltisini peristaltik pompalar kullanarak devridaim modunda dış elektrot ve membran bölmelerinde dolaştırin. Durulama çözeltisi için kullanılan akış hızı 50 mL min-1 'dir.</li>
		<li>Sabit akış hızı, her zarın performansını analiz etmek için kullanılır. Bu deneyde peristaltik bir pompadan 100 mL dk-1 kullandık.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig04.jpg"> Şekil 4: Ters elektrodiyaliz yığını ile tüp bağlantısının şematik gösterimi. Ters elektrodiyalizin peristaltik pompalar, yüksek konsantrasyonlu çözelti kabı, düşük konsantrasyonlu çözelti kabı, durulama çözelti kabı ve atma çözelti kabı ile bağlantısı. Ayrıca aralayıcının hem anion değişim membranı (AEM) hem de katyon değişim membranı (CEM) ile hizalamasını gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig05.jpg"> Şekil 5: Ters elektrodiyaliz kurulumunda farklı katmanların şematik diyagramı. (a) Ters elektrodiyalizin şematik bir illüstrasyonunun kesit görünümü, yüksek konsantrasyonlu çözeltinin, düşük konsantrasyonlu çözeltinin ve elektrot durulama çözeltisinin akış yönünü gösterir. Elektrotlar, dış ve iç contalar, dış ve iç ara parça, katyon değişim membranın ve anion-exchange membran gibi diğer bileşenler. (b) Bir çözeltinin akış yönünü gösteren yığının ön görünümü. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
4. Ters elektrodiyaliz ölçümü
<ol><li>
Güç hesaplaması
	<ol>
<li>Yüksek konsantrasyon, düşük konsantrasyon ve durulama çözeltisinin yığında en az 5 dakika çalışmasına izin verin. RED çıkış performansını, RED yığınının her iki elektrotlarına bağlı bir kaynak ölçerle ölçün13.</li>
		<li>Galvanostat yöntemini kullanarak GÜÇ yoğunluğu açısından RED yığınının akım gerilimi özelliklerini hesaplayın. NOT: Galvanostat yönteminde elektrotlar arasında sabit bir akım uygulanır ve ortaya çıkan akımı ölçen bir akım uygulanır. Ortaya çıkan akım, yığındaki elektrokimyasal reaksiyon nedeniyle oluşan akımdır. Ölçüm, 10 mA olan sabit bir süpürme akımı ile 0,05 V statik voltaj altında gerçekleştirilir.</li>
		<li>KIRMIZI yığın için maksimum güç yoğunluğu aşağıdaki denklem 1 yardımıyla ölçülür. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/62309/62309eq2.jpg">(1) Burada, Pmax KIRMIZI yığının maksimum güç yoğunluğudur (Wm-2), Uyığını, yığındaki zar tarafından üretilen voltajdır (V),ben istiflenen akımdır (A) ve Amem membranların aktif alanıdır (m2).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<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>

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan eder.

RED'in çalışma prensibi esas olarak Şekil 3'tegösterildiği gibi RED sisteminin önemli bir parçası olan membran fizikokimyasal özellikleri tarafından baskındır. Burada, yüksek performanslı bir RED sistemi sunmak için membranın temel özelliklerini açıklıyoruz. Membran'ın spesifik iyon geçirgenliği, polimer nanokanellerinden bir tür iyon geçirmesini sağlar. Adından da anlaşılacağı gibi, CEM katyondan diğerine geçebilir ve anionu kısıtlarken, AEM anion geçirebilir ve katyonu kısıtlar. <strong cl...

Doğal kaynaklardan enerji hasadı, çevre dostu, böylece gezegenimizi yeşil ve temiz hale getiren ekonomik bir yöntemdir. Şimdiye kadar enerji çıkarmak için çeşitli süreçler önerildi, ancak ters elektrodiyaliz (RED) enerji krizi sorununun üstesinden gelmek için muazzam bir potansiyele sahiptir1. Ters elektrodiyalizden elde edilen güç üretimi, küresel enerjinin karbonsuzlaştırılması için teknolojik bir atılımdır. Adından da anlaşılacağı gibi, RED, alternatif hücre bölmesinin yüksek konsantre tuz çözeltisi ve düşük konsantre tuz çözeltisi2ile doldurulduğu ters bir işlemdir. Bölme ucundaki elektrotlardan toplanan iyon değişimi zarları boyunca tuz konsantrasyonu farkının yarattığı kimyasal potansiyel.
2000 yılından bu yana, RED'e teorik ve deneysel olarak3,4. Stres koşullarındaki çalışma koşulları ve güvenilirlik çalışmaları üzerine yapılan sistematik çalışmalar, yığın mimarisini iyileştirmiş ve genel hücre performansını artırmıştır. Tuzdan arındırma işlemi5ile RED, güneş enerjisi 6 ile KIRMIZI, ters ozmos (RO) prosesi5ile KIRMIZI, mikrobiyal yakıt hücresi7ile RED ve radyal soğutma işlemi8ile RED gibi çeşitli araştırma grupları dikkatlerini RED'in hibrit uygulamasına yönelttirdi. Daha önce de belirtildiği gibi, enerji ve temiz su sorununu çözmek için RED'in hibrit uygulamasının uygulanmasında çok fazla kapsam vardır.
RED hücresinin performansını ve zarın iyon değişim kapasitesini artırmak için çeşitli yöntemler benimsenmiştir. Katyonik asit grubu (-SO 3 H), fosfonik asit grubu(-PO3 H2)ve karboksilik asit grubu (-COOH) kullanılarak katyon değişimi membranlarının farklı iyon türleriyle uyarlanması, zarın fizikokimyasal özelliklerini değiştirmenin etkili yollarından biridir. Anion-exchange membranlar amonyum grupları ile uyarlanmıştır ( <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/62309/62209eq1.jpg"> )9. AEM ve CEM'in membranın mekanik mukavemetini bozmadan yüksek iyonik iletkenliği, cihaz uygulaması için uygun bir membran seçmek için gerekli parametredir. Stres koşullarındaki sağlam membran, membrana mekanik stabilite sağlar ve cihazın dayanıklılığını artırır. Burada, RED uygulamasında faa-3 ile katyon değişim membranları olarak yüksek performanslı serbest duran sülfonated polinin (eter eter ketonu) (sPEEK) benzersiz bir kombinasyonu kullanılmaktadır. Şekil 1 deneysel prosedürün akış şemasını göstermektedir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62309/62309fig01.jpg"> Şekil 1: Yordam çizelgesi. Akış şeması, iyon değişim zarının hazırlanması için benimsenen prosedürü ve ardından ters elektrodiyaliz ölçümü için süreci sunar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62309/62309fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

<table><tbody><tr><td>AEM bazlı membran</td><td>Fumion</td><td>P1810-194</td><td>Ionomer</td></tr><tr><td>CEM bazlı membran</td><td>Fumion</td><td>E550</td><td>Ionomer</td></tr><tr><td>Dijital tork anahtarı</td><td>Torqueworld</td><td>WP2-030-09000251</td><td>anahtar</td></tr><tr><td>Labview yazılımı</td><td>Natiaonal</td> <td>Instrument-Software</td><td></td></tr> <tr><td>Dizüstü Bilgisayar</td><td>LG-PC</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Manyetik karıştırıcı</td><td>Laboratuvar</td><td></td> <td>Arkadaşı-MS-17BB</td></tr><tr><td>N, N-Dimetilasetamid</td><td>Sigma aldrich</td><td>271012</td><td>Kimyasal</td></tr><tr><td>N-Metil-2-pirolidon</td><td>Daejung</td><td>872-50-4</td><td></td></tr><tr><td>Kimyasal Peristaltik pompa</td><td>EMS tech</td> <td>Inc-EMP</td> <td>2000W</td></tr><tr><td>Potasyum hekzasiyanoferrat (II) trihidrat</td><td>Sigma aldrich</td><td>P3289</td><td>Kimyasal</td></tr><tr><td>Potasyum hekzasiyanoferrat(III)</td><td>Sigma aldrich</td><td>244023</td><td>Kimyasal</td></tr><tr><td>Basınç Göstergesi</td><td>Swagelok-Guage</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Laboratuvarda üretilen</td> <td>ters elektrodiyaliz</td> <td>kurulumu-Cihaz</td><td></td></tr> <tr><td>RO sistemi saf su</td><td>KOTITI-Su</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Döner evaporatör</td><td>Hitachi</td><td>YEFO-KTPM</td><td>Asenkron motor</td></tr><tr><td>Sodyum Klorür</td><td>Sigma aldrich</td><td>S9888</td><td>Kimyasal</td></tr><tr><td>Sodyum Hidroksit</td><td>Merk</td><td>1310-73-2</td><td>Kimyasal</td></tr><tr><td>Kaynak ölçer</td><td>Keithley-2410</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Ara parça</td><td>Nitex, SEFAR</td><td>06-250/34</td><td>Ara</td></tr> parça <tr><td>Sülfürik asit</td><td>Daejung</td><td>7664-93-9</td><td></td></tr><tr><td>Kimyasal Tüp</td><td>Masterflex tüp</td><td>96410-25</td><td>Kauçuk boru</td></tr></tbody></table>

ters elektrodiyaliz cihazının İmalatı için İyon değişimi membranları

Ion-Exchange Membranes for the Fabrication of Reverse Electrodialysis Device

Ters elektrodiyaliz (RED), katyon-değişim membranları (CEM) ve anion-exchange membranları (AEM) kullanarak suda iki farklı tuz konsantrasyonunu karıştırarak güç üretmenin etkili bir yoludur. KIRMIZI yığın, katyon değişim membranının ve anion-exchange membranının alternatif bir düzenlemesinden oluşur. RED cihazı, gelecekteki enerji krizleri için evrensel talebi yerine getirmek için potansiyel bir aday olarak hareket eder. Burada, bu makalede, güç üretimi için laboratuvar ölçeğinde CEM ve AEM kullanarak ters elektrodiyaliz cihazı üretme prosedürünü gösteriyoruz. İyon değişim zarının aktif alanı 49 cm2'dir. Bu makalede, membranın sentezlenmesi için adım adım bir prosedür ve ardından yığının montajı ve güç ölçümü sunuyoruz. Ölçüm koşulları ve net güç çıkışı hesaplaması da açıklanmıştır. Ayrıca, güvenilir bir sonuç elde etmek için dikkate alınan temel parametreleri açıklıyoruz. Ayrıca membran ve yem çözeltisi ile ilgili genel hücre performansını etkileyen teorik bir parametre sunuyoruz. Kısacası, bu deney aynı platformda RED hücrelerinin nasıl birleştirılacağını ve ölçüldüklerini açıklar. Ayrıca, CEM ve AEM membranlarını kullanarak RED yığınının net güç çıkışını tahmin etmek için kullanılan çalışma prensibini ve hesaplamayı içerir.

Net güç çıkışı KIRMIZI hücre genellikle tuz çözeltisinin tuzluluk gradyanından, yani iyonların membran yoluyla ters yönde hareketinden elektrik enerjisi üretir. KIRMIZI yığını doğru bir şekilde birleştirmek için, Şekil 4 ve Şekil 5'tekişematik diyagramda gösterildiği gibi, yığındaki elektrotlar, contalar, membranlar ve ara parçalar da dahil olmak üzere tüm katmanları dikkatlice hizalamak gerekir. Yığın mükemmel hizalanmamışsa, iki sorun ortay...

Elektrik üretimi için katyon-değişim membranı (CEM) ve anion-exchange membran (AEM) kullanarak ters elektrodiyaliz cihazının imalatını gösteriyoruz.

Ters Elektrodiyaliz Cihazının İmalatı için İyon Değişimi Membranları

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

Bu protokol, gürültüsüz, temiz ve sürdürülebilir bir enerji üretme yoludur. Su tuzluluk gradyanını elektriğe dönüştürerek enerji krizi sorununu kolayca çözebilir. Yöntem, RED kullanarak verimli güç üretmek için olağanüstü fizyokimyasal özelliklere sahip geniş alan membranını genişletmek için doğrudan bir liste sağlar.RED cihazının çıkış performansı ölçeklendirilebilir ve membran, forez ve redoks akış pilleri gibi diğer elektrokimyasal cihazlarda kullanılabilir. Homojen çözelti hazırlama, filtrasyon, kurutma, kontrol teknikleri, yıkama, membran tedavisi, tekrarlanabilir membran performansını düzenler. Yığın hizalaması ve basınç düşüşü optimizasyonu, kararlı cihaz performansı üretmek için çok önemlidir.Bir katyon değişim zarı hazırlamak için, 250 mililitre yuvarlak alt şişeye% 5 sülünitlenmiş polietheretherketone lifleri ekleyin ve lifleri dimetilsetamid çözücüde çözün. Daha sonra şişeyi 10 dakika sallayın, böylece tüm iyonomer polimerleri şişenin dibine yerleşir. Karışımı manyetik bir karıştırma çubuğuna sahip silikon bir yağ banyosuna yerleştirin ve homojen bir çözelti elde etmek için çözeltiyi 80 santigrat derecede 24 saat boyunca dakikada 500 devirde kuvvetlice karıştırın.Ertesi gün, çözeltinin 30 mililitresini 0,45 mikrometre PTFE filtreden dairesel 18 santimetre çapında bir cam kabın içine filtreleyin. Yaklaşık 50 mikrometre kalınlığında bağımsız bir membran oluşturmak için yemeği 90 santigrat derecede 24 saat fırına yerleştirmeden önce kabarcıkları çıkarmak için bir hava üfleyici kullanın. Bağımsız membranı çıkarmak için, yemeği ılık damıtılmış suyla doldurun.10 dakika sonra, bağımsız membran çanaktan ayrılır. Zarı etkinleştirmek için, zarı 80 santigrat derecede iki saat boyunca bir azı dişi sülfürik asit çözeltisine daldırin, ardından yıkama başına oda sıcaklığında bir litre damıtılmış su ile en az üç 10 dakikalık yıkama. NMP çözücüde oda sıcaklığında iki saat ve dakikada 500 devir için %10 ağırlıkta FAA-3 iyonomer çözeltisi çözün.Kuluçkanın sonunda, 100 mikronluk bir gözenek süzgecinden yaklaşık 30 mililitre çözeltiyi 18 santimetrelik bir cam Petri kabına filtreleyin. Hava kabarcıklarını çıkardıktan sonra, yemeği 24 saat boyunca 100 santigrat derecelik bir fırına yerleştirin. Gösterildiği gibi kurutulmuş membranı çıkarmak için sıcak damıtılmış su kullanın ve membranı bir litre sodyum hidroksitte iki saat boyunca aktive edin.Daha sonra aktif membranı, gösterildiği gibi yıkama başına bir litre damıtılmış su ile üç kez yıkayın. Aktivasyondan sonra, katyon ve anion değişim zarlarını 49 santimetre kareye kesin. KIRMIZI bir yığın yapmak için, elektrot yukarı bakacak şekilde üç santimetre kalınlığında bir PMMA plakası yerleştirin ve elektrot üzerine bir kauçuk conta ve aralayıcı yerleştirin.Katyon değişim membranını ve anion değişim zarını contanın her iki tarafına yerleştirin. Her zara bir silikon conta ve bir aralayıcı yerleştirin ve ikinci aralayıcı ve conta katmanına ikinci bir PMMA plakası yerleştirin. Ardından, kurulumu somunlar, cıvatalar ve pullarla sabitlemek için 25 newton metre kuvvetine sahip bir dijital anahtar sürücüsü kullanın.Yığın monte edildiğinde, her plakanın sonuna bire bir iridyum ve ruthenium karışımı ile kaplanmış bir titanyum ağ elektrodu yerleştirin ve elektrotları kaynak metreye bağlamak için timsah klipsleri kullanın. Analizden en az iki saat önce, peristaltik bir pompaya bağlı tek tek büyük kaplara beş litre 0,01 molar düşük sodyum klorür çözeltisi ve beş litre 0,6 molar yüksek sodyum klorür çözeltisi ekleyin ve çözeltileri oda sıcaklığında sürekli karıştırın. KIRMIZI analizi yapmak için üçüncü bir kaba 0,05 molar durulama çözeltisi ekleyin ve üç kabı da peristaltik pompa ve basınç göstergeleri aracılığıyla RED tertibata bağlamak için kauçuk tüpler kullanın.Durulama çözeltisinin akış hızını dakikada 50 mililitreye ve tuz çözeltilerinin akış hızını dakikada 100 mililitreye ayarlayın ve çapraz akışı veya sızıntıyı ortadan kaldırmak için boruyu kontrol edin. Okumanın kararlı olduğundan emin olmak için bir basınç ölçer okuması gerçekleştirin. Çözeltiler yığında en az beş dakika çalıştırdıktan sonra, galvanostat yöntemiyle ters elektrodiyaliz çıkış performansını ölçmek için hem elektrotlara hem de RED yığınına bağlı bir kaynak ölçer kullanın.Ters elektrodiyaliz cihazı, gelecekteki enerji krizleri için evrensel talebi karşılamak için potansiyel bir aday görevi görür. Tuz konsantrasyonunun tuzluluk gradyanındaki fark, ters elektrodiyaliz yığınının iç direncine bağlı olan açık devre gerilimine neden olur. Bu analizde, ters elektrodiyaliz yığını için maksimum güç yoğunluğu metrekare başına yaklaşık 0,7 watt ve hesaplanan net güç yoğunluğu sabit bir akış hızında metrekare başına yaklaşık 0,65 watt idi.Gözlemlendiği gibi, hücrenin güç yoğunluğu, RED yığınının iç direncindeki artışa yanıt olarak düşmeden önce başlangıçta maksimum akım yoğunluğu değerine yükseldi. Verimli ve istikrarlı bir performans üretmek için boru bağlantısını, çözelti çapraz akışını ve sıvıları düzenli olarak çapraz kontrol etmek önemlidir. Tek tip geniş alan membranın hazırlanması, membran ve çözelti sızıntısını kirletmeden hücre performansını bozacaktır.Ayrıca, stres koşullarında verimli bir şekilde çalışır.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bir elektrokimyasal ve bir biyoelektrokimyasal sistem kullanarak amonyum bakımından zengin bir akımdan amonyum ekstraksiyonunu gösteriyoruz. Reaktör kurulumu, işletimi ve veri analizi tartışılmaktadır.

Elektrokimyasal ve Bioelectrochemically Kaynaklı Amonyum Kurtarma

Bu el yazması, silikon membranlara dayalı dielektrik elastomer yumuşak aktüatörlerin üretimi için üretim sürecini göstermektedir. Üretimin üç temel aşaması ayrıntılı olarak sunulmaktadır: ince silikon membranların bıçak dökümü; uyumlu elektrotların tampon baskısı; ve tüm bileşenlerin montajı.

Silikon tabanlı Dielektrik Elastomer Aktüatörler Fabrikasyon Süreci

ne olursa olsun çalışma koşulları, ICP bölgenin ilerlemesini durdurabilir yeni bir iyon konsantrasyon kutuplaşma (ICP) platformu için protokol açıklanmıştır. Platformun bu sağlıyor ICP olgusunun iki polarizasyona olan iyon tükenmesi ve zenginleştirme, birleştirme kullanılması yatmaktadır.

Yan yana İyon Değişimi Membranlar arasında İyon Konsantrasyon Polarizasyon birleştirme Polarizasyon Bölgesi İlerlemesinin yasakla

İyon taşıma yolları düzeltme tek yönlü electrohydrodynamic iyon sürükledi akışları oluşturmak için etkili bir yöntemdir. Bir iyon değiştirme membran bir akışı kanal olarak ayarlayarak, elektriksel olarak polarize bir koşulu oluşturulur ve bir elektrik alanı dışarıdan uygulandığında yönlendirilmesi için sıvı akışı neden olur.

Üretimi ve Electrohydrodynamic kontrolünü akar sulu elektrolit çözümlerinde

Geniş bir değiştirilmemiş gözenekli üzerinde intergrown, polikristalin metal organik framework zarları sentezi için basit, tekrarlanabilir ve çok yönlü bir yaklaşım ve gözenekli olmayan destekler sunulmaktadır.

Elektroforetik kristalizasyon Ultrathin yüksek performanslı Metal organik Framework membranlar

Burada sunulan entegre devre mikrofabrikasyon teknolojisi kullanarak SiO2/ Si gofret gaz enbilen membranlar (GEMs) gerçekleştirmek için adım adım bir protokoldür. Silika-GEM'ler suya daldırıldığında, silikanın su seven bileşimine rağmen suyun izinsiz girişi önlenir.

Su Seven SiO2/Si/SiO2 Gofretlerden Elde Edilen Gaz-Entrapping Membranlar Için Proof-of-Concept Yeşil Tuzdan Arındırma için Gofretler

Bu makalede, biyomedikal, biyomimetik ve yumuşak robotik uygulamalarında aktüatörler için iyonik elektromekanik olarak aktif kompozit malzemelerin hızlı ve basit bir üretim süreci açıklanmaktadır. Önemli üretim adımları, aktüatörlerin nihai özellikleri için önemi ve bazı ana karakterizasyon teknikleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Karbon Bazlı İonik Elektromekanik Aktif Yumuşak Aktüatörlerin İmalatı

Bu protokol, sürdürülebilir metal-organik çerçeve/polimer karışık matriks zarlarının üretimi için tekrarlanabilir bir metodolojiyi ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi kullanılarak değişken sıcaklık ve nem altında düzlem içi proton iletkenliğinin doğru ölçülmesini açıklar; bu yöntem proton değişim membran yakıt hücreleri (PEMFC) için faydalı olabilir.

Elektrokimyasal empedans spektroskopisiyle MOF tabanlı karışık matriks zarlarında proton iletkenliğinin ölçülmesi

Bir protokol çinko / hava hücresi için geliştirilen önceki teknolojisini kullanarak çoklu elektron metal / hava pil sistemlerinin çalışma sunulmuştur. Elektrokimyasal test sonra performansını değerlendirmek için fabrikasyon pil ile gerçekleştirilir.

VB Fabrikasyon<sub&gt; 2</subElektrokimyasal Test için&gt; / Hava Hücreleri

Düzgün bir muhafazayı gerçekleştirmek için iki silikon gofretleri kalıcı olarak yapıştırmak için bir yöntem açıklanmıştır. Buna gofret hazırlama, temizleme, RT yapıştırma ve tavlama işlemleri dahildir. Elde edilen bağlı gofretler (hücreler) kasanın homojenliğine sahiptir ~%11,2. Elde edilen geometri, sınırlı sıvıların ve gazların ölçülerine izin verir.

Silikon Doğrudan Gofret Yapıştırma ile Tek tip Nano ölçekli Boşlukların İmalatı

Öğrenin ters elektrodiyaliz cihazı imalatı için iyon değişimi membran sentezi ve yığın montajı yöntemlerini. Sürdürülebilir enerji üretimi için tekrarlanabilir protokol sağlar.

Ters Elektrodiyaliz Cihazının İmalatı için İyon Değişimi Membranları

Daha fazla video keşfet