双极膜制备及改性研究进展

刘颖，王建友（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）



双极膜制备及改性研究进展

刘颖，王建友
（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）

摘要：双极膜作为一种新型复合离子交换膜，以其独特的优点，为化工、环境科学和能源利用等领域中存在已久的诸多技术难题提供了新的思路和解决办法。目前，国内外关于双极膜的研究主要集中于通过对膜材料和中间层的改性以促进双极膜的水解离，提高双极膜离子交换能力和降低能耗等方面。本文介绍了热压成型法、黏合成型法、流延成型法，含浸法等双极膜制备方法的原理、特点、应用实例和新进展，并对比分析了各种方法的优势和存在的不足。同时，从膜材料改性和中间层改性两个方面对近年来双极膜的改性研究进行了重点讨论。最后指出，国内多数双极膜的制备仍处于实验研究阶段，将接枝、共混、离子辐射等膜材料改性方法应用于双极膜的制备中，同时寻找亲水性好、耐高温性能好的基膜材料将是双极膜制备领域的重要方向。

关键词：双极膜；离子交换膜；水解离；中间层

第一作者：刘颖（1988—），女，博士研究生。联系人：王建友，教授，博士生导师。E-mail wangjy72@nankai.edu.cn。

双极膜（bipolar membrane ，简称BPM）是一种由阴离子交换膜层（AEL）和阳离子交换膜层（CEL）及中间层（intermediate layer，IL）复合而成的新型离子交换膜[1-2]。当给双极膜反向施加电压时，带电离子就会从两种离子交换层的过渡区向两边的主体溶液发生迁移[3]，阴、阳膜的界面层因离子耗竭而形成高电势梯度（108V/m），使得水分子发生解离，生成H+和OH−，在阴、阳两极电势差的驱动下，H+和OH−分别向膜两侧的主体溶液迁移，进入不同的隔室[4]，同时消耗的水又通过膜外溶液向中间层渗透得以补充。与常规水解离相比，双极膜水解离的突出优点是在电渗析过程中生成H+和OH−离子，而不产生副产品H2和O2，显著降低能耗，从而使电渗析（ED）的应用范围得到较大拓展。近年来，双极膜的应用从化工领域的脱盐和酸碱制备、生物领域的蛋白和氨基酸提纯拓展到环保领域中工业废水的纯化、浓缩、高纯水制备等领域，在传统化工分离工艺的更新改造、发展清洁生产和循环经济过程中扮演着重要的角色[5]。双极膜的制备的研究可追溯到20世纪50年代中期[6-7]，其发展过程大致如表1所示。

近十年来，国内外对于双极膜的研究日趋活跃，图1、图2分别是近十年来国内外关于双极膜研究的论文数量和申请专利的变化趋势。可以看出，对双极膜的研究论文和专利均呈逐年递增趋势，特别是国内近五年来的专利数量增长很快，甚至超过国外，这表明国内对于双极膜的研究日趋活跃。本文介绍了热压成型法、黏合成型法、流延成型法、含浸法等双极膜制备方法，并从基膜材料和中间层两个方面对双极膜改性研究进行了重点讨论。

表1　双极膜的发展概况

图1　近十年国内外双极膜研究的论文数量

图2　近十年国内外关于双极膜的专利数量

1　双极膜的制备方法

目前双极膜的制备方法主要有以下几种：热压成型法、黏合成型法、流延成型法、基膜两侧分别引入功能基团和电沉积法[8]。

1.1热压成型法

将干燥的阴、阳离子交换膜层叠放在用PTFE薄膜覆盖的不锈钢板中，排除内部气泡，加热加压制得双极膜。第一张紧密结合型双极膜就是用异相膜热压形成的。然而由于热压过程中阴、阳两膜层的相互渗透和固定基团的静电作用，双极膜中间界面层形成高电阻区域，使得工作电压升高。DEGE 等[9]对此做了改进，热压前在阴、阳膜层的内侧涂覆了一层阴、阳离子交换树脂的浓溶液，从而降低双极膜工作电压，使其具有较高的酸、碱电流效率。VENUGOPAL等[10-11]以磺化聚砜为阳膜，以氯甲基化后季胺化的聚砜膜为阴膜，以聚乙烯醇作为中间层，采用热压成型的方法，制备出SPSu（磺化聚砜）-PVA(聚乙烯醇)-QPSu（季胺化聚砜）双极膜，其工艺流程如图3所示。采用红外、热重分析和扫描电镜等对膜的结构和性能进行了表征。结果表明，热压成型获得的双极膜，具有较好的力学性能和化学稳定性。将该膜用于双极膜电渗析装置中进行海水除盐，电流效率可达63%，能耗0.129kWh，优于相同条件下，已商品化的双极膜（电流效率45%，能耗率0.14kWh）。ZABOLOTSKII等[12]首先将含有树脂和惰性黏合剂的粉末制成热塑性的阴膜和阳膜，同样采用热压成型的制膜方法，制备了异相双极膜，并将其成功用于电渗析设备中。异相双极膜最大的优势在于它的成本比相同条件下均相双极膜低2～4倍，但是在相同使用条件下，异相双极膜的使用电压一般大于均相双极膜，使得异相双极膜无法替代均相双极膜广泛应用于电渗析设备中。如何对热压成型法制备异相双极膜进行性能优化，将是今后异相双极膜研究的关键。

图3　热压成型制备聚砜双极膜的工艺流程[10]

1.2黏合成型法

黏合成型法是用黏合剂分别涂覆阴、阳离子交换膜的内侧，然后叠合，排除内部的气泡和液泡，经干燥后制得双极膜。黏合法制备的双极膜常因为两膜层之间的黏合力不足导致使用过程中双极膜的某一膜层脱落。所以，黏合成型的双极膜经常通过加热加压的方法来增强两膜层之间的黏合力。另外，为了减小双极膜的工作电压，所选用的黏合剂应该易于离子渗透，常用的有机黏合剂如聚乙烯亚胺、环氧氛丙烷及双酚丙烷系环氧化合物在甲醇中反应所得黏稠物、苯乙烯磺酸与二乙烯苯的部分共聚物等，此外还有Cr(NO3)3、三氯化钌、硅酸钠、磷酸铟等无机电解质溶液。同时黏合剂的厚度应控制适当，太薄会使双极膜两膜层容易脱离，太厚则会使双极膜的电阻增大，工作电压升高。MOON 等[13]以商品CM1型阳离子交换膜作为阳膜，以改性聚（GMA-DVB-PVC34）作为阴膜，采用黏合法制备了双极膜。研究表明，通过将阳膜和含有吡啶的阴离子交换基团的阴膜黏合起来制得的双极膜膜层之间无空隙，机械性能较好，膜厚度为220～240μm。

1.3流延成型法

流延成型法是目前制备双极膜最常用的方法，该方法在阴离子交换膜层上覆盖一层含有阳离子交换树脂的聚合物溶液，或者在阳离子交换膜层上覆盖一层分散有阴离子交换树脂的聚合物溶液，经干燥后制得双极膜。陈日耀等[14-19]采用流延成型的方法成功制备了海藻酸钠（SA）/壳聚糖（CS）双极膜，并选用不同的物质对阴、阳膜材料本身和中间层进行改性，制备了性能优异的双极膜；近几年来他们还采用流延成型的方法制备了羧甲基纤维素钠（CMC）/壳聚糖（CS）双极膜[20-23]。研究结果表明，采用流延方法制得的双极膜阴膜和阳膜紧密结合，中间没有细小气泡和空隙，膜结构完整，而且中间层厚度可以达到纳米数量级。徐铜文等[24-25]分别采用磺酸化的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)（PPO）和溴化及季铵化的PPO作为阳膜和阴膜，同样采用流延成型的方法制得了PPO双极膜。由于阳膜和阴膜均是以PPO作为基膜，结构相似，因此制得双极膜的阴阳膜溶胀性相似。

研究表明，采用流延成型制备的双极膜不仅结构致密，具有极好的机械稳定性和化学稳定性，而且操作简单、成本低，是制备双极膜的首选方法，如图4所示。但是，流延成型本身也存在一定缺陷，如流延中温度、湿度等外界环境的影响以及凝固浴、凝固时间等工艺参数的设定都会影响双极膜的结构和性能；同时，流延成型的双极膜在使用中依然存在两膜层彼此脱离的可能。

图4　流延成型制备双极膜的示意图及制得的双极膜的SEM

1.4基膜两侧分别引入功能基团

在基膜两侧分别引入功能基团，又称含浸法，其基本过程是用化学方法在基膜的两侧分别引入阴、阳离子交换基团，从而制得单片型双极膜。该技术的关键之处在于要控制好基膜两侧阴、阳膜层的厚度，进而使两膜层的界面平行于膜表面且不相互渗透。美国相关专利曾于1977年公开了以聚乙烯薄膜为基底制造双极膜的方法，该方法中采用高密度聚乙烯薄膜、超高分子量聚乙烯薄膜为基底膜，浸入苯乙烯、二乙烯苯（交联剂）和过氧化苯甲酰（引发剂）组成的溶液中，加热加压聚合得到基膜。然后将基膜的一侧用氯磺酸或硫酸进行磺化，另一侧用氯甲醚和无水氯化锡（催化剂）进行氯甲基化，再用25%的三甲胺丙酮溶液进行季铵化反应，进而制得双极膜。该方法制得的双极膜由于基膜材料的结晶度高，苯乙烯和二乙烯苯的含浸率不高（最多45%），使得阴、阳离子交换量不高，电阻较大；而且有些制膜材料有毒，不适用于大规模生产；有些材料如三甲胺价格较高，丙酮则易燃，因此该专利未见在工业上实施。在此基础上，葛道才等[26-28]以聚乙烯和乙烯与辛烯共聚物弹性体二元共聚物的合金薄膜，或聚乙烯和乙烯和辛烯的共聚物弹性体以及聚异丁烯橡胶三元共混的合金薄膜作为基底膜，将其浸入含有苯乙烯、二乙烯以及过氧化苯甲酰的溶液中，加热加压聚合得到基膜，将基膜的一侧在浓硫酸中加热磺化，然后在含无水四氯化锡的氯甲醚溶液中进行氯甲基化，再将其浸在三甲胺溶液中进行季铵化，制得单片型双极膜。该方法在制备基膜之前，首先将原料经过造粒等预处理，破坏了聚乙烯结晶区，大大提高了基膜的含浸率，进而提高了阴阳膜的离子交换能力，解决了美国专利中基膜材料含浸率不高的问题。实验测得，该法制得的双极膜的阳膜离子交换容量可达2.5mg/g干膜，阴膜交换容量可达2.2mg/g干膜，跨膜电压降仅为1.6V。近年来，北京廷润技术开发有限公司利用上述方法生产出性能优异的双极膜，可满足大部分双极膜电渗析的使用要求。但该方法中依然使用具有致癌毒性的氯甲醚，同时双极膜耐高温性能较差。

1.5电沉积法

电沉积成型法的基本过程是将离子交换膜组装在电解槽中，在直流电场的作用下，电解液里悬浮的带有相反电性的离子交换树脂的粒子沉积在膜的表面进而形成双极膜。沉积在膜表面的树脂粒可稳定存在于膜表面，即使倒换外电极方向或者通入浓盐水，树脂粒子也不会轻易脱落[29]。

2　双极膜的改性

双极膜的制备方法是影响双极膜性能的关键因素之一，同时制膜材料的选择和改性也对双极膜的性能产生重要影响。一张高效的双极膜需要有高选择性、高水解离效率、低盐扩散能力、较强的耐酸碱能力，良好的热稳定性和机械稳定性。制备高效双极膜除了需要有合适的制膜方法，还需要选择合适的制膜材料和有效的中间层。近年来对于双极膜的改性研究主要集中于对膜材料和中间层的改性方面。

2.1双极膜膜材料的改性

对双极膜的成膜材料进行改性，不但可以优化阴、阳膜材料的性能，还能通过改变其内部结构，提高双极膜的水解离性能，降低双极膜的膜阻抗和跨膜电压降，从而降低双极膜的使用成本。

2.1.1双极膜材料的交联改性

肖艳春等[30]在阳膜层利用4-4-二溴二苯并18-C-6为基本结构的冠醚和Fe3+为交联剂，与海藻酸钠（SA）分子中的羟基发生横向交联，以改善SA的稳定性，交联过程如图5所示。

在阴膜层以戊二醛（GA）和壳聚糖（CS）交联，制备了mSA/Fe3+-PVA-mCS双极膜。通过对膜的亲水性、电压降和电阻进行测试表明：改性后阳膜的接触角明显降低；同时，在相同电解条件下，改性双极膜比未经改性的双极膜H+渗透量增大，电压降和电阻均有所降低。其原因可能是：以4-4-二溴二苯并18-C-6为基本结构的冠醚和金属离子具有较强的水合作用，从而提高了膜的亲水性。同时，改性后膜的离子渗透能力增强，使膜的导电性提高，膜电阻降低。未经改性的双极膜电解电流密度超过57mA/cm2时，工作电压突然上升，这是因为当电流密度增大至某一程度时，双极膜中间层水解离出的H+和OH−迅速向阴阳两室扩散，膜外的水来不及向中间层补充，出现了耗尽层，使得膜电阻突然升高。改性后的双极膜由于其亲水性好和渗透能力强，避免了上述现象。此外，经4-4-二溴二苯并18-C-6和Fe3改性的双极膜具有更好的热稳定性和更高的机械强度。由此表明，在基膜中加入适当的亲水性物质，或者某些可以与水分子发生相互作用的金属离子，可明显提高膜的亲水性，改善双极膜的综合性能。

图5　冠醚与海藻酸钠交联改性过程[30]

2.1.2双极膜材料的纳米改性

陈日耀[31]曾将纳米SiO2添加到SA/CS双极膜中，由于纳米SiO2中的羟基可与水分子作用产生氢键，减弱了水的键合力，从而促进了中间界面层的水解离，降低了双极膜的跨膜电压降和电阻。ZHOU 等[32]曾将纳米ZnO-CeO2添加到CS阴膜中，制备了CMC-CS双极膜。研究表明，纳米ZnO-CeO2粒子可以利用光催化作用加速双极膜中间层的水解离，从而达到降低膜的跨膜电压降和膜阻抗的目的。在此基础上，刘宪等[33]将纳米Fe3+-TiO2添加到聚乙烯醇-壳聚糖（PVA-CS）阴离子交换膜中，制备了CMC-PVA-(纳米Fe3-TiO2)CS双极膜，对比了改性前后双极膜的亲水性和膜阻抗。对比结果表明：经纳米Fe3+-TiO2改性后的PVA-CS阴膜的接触角从未改性的94.10°降低到24.17°，亲水性得到明显改善。这是因为纳米Fe3+-TiO2具有表面效应、界面作用以及存在相当多的不饱和键和不同状态羟基等特点，使其特别容易和水分子作用产生氢键。有光照时，纳米Fe3+-TiO2利用太阳光催化双极膜中间层水解离，提高了水解离效率；无光照时，纳米Fe3+-TiO2改善了阴膜的亲水性，增强了阴膜与水分子的作用，使水分子键得以松弛，从而促进了水解离，降低了双极膜的膜阻抗和电压降。该研究表明，纳米材料或某些金属离子与纳米材料混合后可以通过与水分子之间的相互作用，改善膜材料本身的亲水性，进而加速双极膜中间层的水解离，降低双极膜的电压和电阻，最终降低双极膜在使用过程中的能耗，可以促进双极膜电渗析技术的进一步发展。

2.1.3双极膜材料的沉降改性

ABDU等[34]用聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT/PSS）和聚(乙烯亚胺)（PEI）-聚电解质溶液层沉降在阴膜层的方法来改性阴膜，并采用流延成型的方法制备了双极膜。如图6所示为改性后的双极膜结构组成，最下层是阴膜层，中间分别是聚合物电解质溶液层和中间层，最上面是阳膜层。通过分别将聚合物电解质沉降在阴膜和阳膜上的对比实验，表明沉降在阴膜层制得的双极膜性能更好，因此认为双极膜中的水解离主要发生在阴离子交换膜附近。由于相同条件下双极膜水解离产生的OH-体积大于H+体积，OH−迁移速率较慢，阻碍了H+的迁移，二者重新结合生成水，抑制了水解离，导致双极膜电阻和电压均增大，能耗增加，因此认为双极膜中阴膜层阻抗大于阳膜层阻抗。作者采取各种改性方法，通过改善阴膜层的离子交换能力来提高OH−在膜中的迁移能力，进而提高双极膜水解离效率。然而双极膜中阴膜阻抗大于阳膜阻抗是否为水解离主要发生在阴膜附近的原因，需要从双极膜水解离机理的角度进行深层次的研究。

图6　改性后双极膜结构[34]

2.1.4双极膜材料的功能化改性

VENUGOPAL等[35]以聚苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯（PSEBS）三元共聚物为基膜。首先将其磺酸化作为阳离子交换膜，然后采用多聚甲醛等为氯甲基化试剂，三乙胺为季胺化试剂，对PSEBS进行改性后流延成型制得阴离子交换膜，以聚乙烯醇为中间层制备双极膜。图7所示为改性前后阴阳膜和双极膜的断面的扫描电镜图片，从图片可以清晰看出，未改性的聚合物膜表面均匀、清晰、光滑，无缺陷，而改性后的聚合物膜的表面凸凹不平，这主要是对膜材料改性后，膜结构发生了改变，因此微观形貌发生相应改变。此外，磺酸化的PSEBS阳膜（286%）具有比双极膜（235%）和阴膜（3.33%）更高的吸水率，这是由于磺酸基酸性很强，可以与水分子之间通过相互作用生成H3O+，增加了阳膜的吸水率，因此，许多阳离子交换膜的离子交换基团都是磺酸基。VENUGOPAL等[10-11]还分别将以聚砜为基膜经改性后制备的双极膜和以聚苯乙烯二乙烯基苯（PSDVB）为基膜经改性后制得的双极膜用于电渗析设备中，进行海水除盐过程中酸和碱的制备，通过比较发现，在相同的实验条件下，以聚砜为基膜制得的双极膜具有更高的产率，在电流密度为5mA/cm2时，聚砜双极膜酸和碱的产率浓度可达0.6mol/L和0.7mol/L，而PSDVB双极膜的产率只能达0.4mol/L和0.5mol/L，同时聚砜双极膜和PSDVB相比具有更高的电流效率、更低的电压降和更低的能耗。因此，聚砜是制备双极膜理想的材料之一，而且聚砜的耐酸碱性和耐高温性能也较好，但是目前对于聚砜的研究，集中于聚砜阴离子交换膜和聚砜阳离子交换膜的相关研究，关于聚砜双极膜的研究，鲜有报道。同时，关于聚砜双极膜的制备过程中，如何避免使用致癌毒性的氯甲醚，寻找一种安全环保且性能优异的氯甲基化试剂，也将是聚砜双极膜今后研究的重点方向之一。

图7　改性前后膜的扫描电镜照片[35]

2.2中间层改性

评价双极膜的性能主要取决于跨膜电压降，而跨膜电压降依赖于中间层的电压降。因此对中间层进行改性，进而提高中间层的亲水性、降低水解离反应的活化能，对提高双极膜水解离效率，降低膜阻抗和跨膜电压降具有重要意义。徐铜文等[36-45]对双极膜中间层的改性进行了系统的研究，如表2所示。

表2　双极膜中间层的改性研究

由表2可见，双极膜中间层水解离效率的影响因素主要包括两方面：浓度效应和位阻效应。一般情况下，采用亲水性物质改性双极膜中间层可以加速中间层的水解离，而且随着亲水性物质浓度的增加，双极膜中间层的水解离效率逐渐升高，即浓度效应；但是随着浓度的进一步增加，双极膜中间层厚度会相应增加，而且加入大分子物质本身也会使中间层厚度增加，从而抑制其水解离，即位阻效应。由于上述两种影响因素的共同作用，一般催化中间层水解离的物质都有最佳浓度，也称临界浓度，在该浓度下，双极膜水解离效率最高。

此外，为了提高双极膜的耐高温性，徐铜文等[45]还制备了杂化双极膜，即用磺化聚乙烯（SPPO）和三乙氧基硅烷（A 11 0 0）制得阳膜、聚（VBC-co-γ-MPS）制得阴膜，用5g/L的凹凸棒和0.005mol/L FeCl3作中间层，流延成型制得杂化双极膜。结果表明，A1100混入SPPO后，双极膜具有更好的热稳定性、尺寸稳定性和催化水解离效率。同时，杂化膜的耐高温性能最好，可在80℃仍具有较低的电压。因此，杂化双极膜在高温废水的处理方面具有重要应用前景，这对国内高性能双极膜的开发尤其重要。

RAJESH等[46]研究了不同分子量的聚乙烯醇（PEG）作为中间层对双极膜水解离的影响。研究结果表明PEG的分子量越高，水解离催化效率越高。聚乙烯醇的分子量和水解离效率的关系为：BPM-3400> BPM-2000> BPM-200>BPM-0（3400，2000，200和0分别代表中间层PEG的相对分子质量），将改性后双极膜用于制备HCl和NaOH的双极膜电渗析中，在相同条件下，BPM-3400的水解离效率最高（88.8%），能耗最低（2.03kWh/mol）。这主要是因为PEG是亲水性聚合物，而且高分子量的PEG（BPM-3400）具有更高的熔融焓ΔHm和膜电导km，可以加速水进入中间层，因此可以提高水解离效率。

MCDONALD等[47]将氧化石墨烯（GO）添加到双极膜的中间层作为水解离的催化剂，得到了添加GO和未添加GO 的双极膜的电流-电压曲线。结果表明，改性后双极膜选择渗透性由1.3nmol/(s·cm)增加到2.3nmol/(s·cm)，同时膜阻抗由65Ω·cm2降低到0.6Ω·cm2。这表明氧化石墨烯能促进双极膜的水解离，降低了膜电阻。同时，氧化石墨烯最大的优点在于它的加入不会引起中间层厚度的增加，而是通过改变膜结构来提高膜的水解离效率。GO具有水溶性好、易成膜、成本低、成膜电阻低等优点，预计将在双极膜制备中成为备受关注的新热点之一。

3　展望与思考

双极膜作为一种新型的膜材料，因其高效节能、环境友好等优点，已被广泛应用于化学工程、生物医药、环境保护和资源回收等各个领域。近年来，国内外关于双极膜的制备的研究有所减少，研究热点更多向应用方面转移，尤其是一些新的应用技术不断得到开发。然而，和国外双极膜相比，国内自主生产的双极膜性能较低，因而限制了其大规模应用。今后国内在双极膜制备领域仍面临重要挑战，主要体现在以下3个方面。

（1）改进制膜工艺和方法，尤其是开发无致癌毒性的氯甲基化工艺流程，同时提高双极膜的化学稳定性和离子选择性，进一步降低膜的工作电压和膜阻抗，增强双极膜的抗污染能力，延长其使用寿命。

（2）在已有研究基础上，寻找更加适用于制备双极膜的基膜材料，如采用亲水性很强的物质作为基膜，从而提高双极膜在电渗析过程中的水解离效率；或者通过各种改性方法，如接枝、共混、离子辐射等，降低双极膜使用过程中的电压降。

（3）研发耐高温的双极膜。目前，国内双极膜最高使用温度约60℃，难以满足部分双极膜电渗析的要求。寻找新的制膜材料，如耐高温、耐酸碱和易成膜的PVDF，或者对已有材料进行改性，制备耐高温双极膜将是今后研究的重点之一。

近年来，国内外关于双极膜的制备和应用的研究均取得了长足进步，应用范围日益扩大。但目前国内关于双极膜制备和改性的研究，大部分停留在实验室水平，已工业化生产的相对较少。因此，在已有基础上，制备出性能可与国外媲美甚至超越其性能的双极膜、降低生产成本、拓展双极膜的应用领域，将是国内双极膜技术研究者富有挑战性的课题。

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综述与专论

Progress on preparation and modification of bipolar membrane

LIU Ying，WANG Jianyou （College of Environmental Science and Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China）

Abstract：As a new type of composite ion-exchange membrane，bipolar membrane（BPM） has provided new ideas and solutions for many long-standing problems in the fields of chemical technology，environmental science and energy utilization for its unique advantages. At present，researches about BPM focus on promoting hydrolysis from bipolar membrane，improving the bipolar membrane ion exchange capacity and reducing energy consumption by modification of membrane materials and the middle layer. This paper reviewed the following techniques particularly：hot pressing molding，bonded molding，cast molding and impregnation molding. The principle，applications，advantages and shortcomings of these techniques were analyzed. The modification of membrane materials and the middle layer of BPM were mainly discussed. This paper indicated that the majority of domestic studies on BPM preparation are still in the laboratory stage. Applying grafting，blending and ionizing radiation in the preparation of a bipolar membrane，and looking for new membrane materials with better hydrophilic and high temperature resistance would be very important.

Key words：bipolar membrane; ion-exchange membrane; hydrolysis; middle layer

基金项目：天津市科技特派员项目（14JCTPJC00481）、海洋公益项目（201405008-06）及2015年天津市科技支撑项目（15ZCZDSF00020）。

收稿日期：2015-04-20；修改稿日期：2015-08-01。

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.021

中图分类号：TB 383

文献标志码：A

文章编号：1000–6613（2016）01–0157–09