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科学材料站离子膜系列

阅读次数:    2026-01-15

科学材料站-质子交换膜

🔹 【明星产品】美国杜邦Nafion全氟磺酸阳离子交换膜系列

Nafion™ 膜由 Chemours(科慕,原杜邦)开发的全氟磺酸(PFSA)材料制成,具优异的质子传导能力、机械强度和化学/热稳定性,广泛应用于燃料电池(PEMFC)、水电解槽、钒液流电池(VRFB)、DMFC及各类电化学工艺。

📊 产品参数对比


型号厚度 (μm)加强典型应用电导率 (S/cm)酸容量 (meq/g)特点
NR21125.4高功率燃料电池、轻型电解槽≥0.10≥0.92超薄低阻,柔韧性强
NR21250.8PEM电解槽、中压系统≥0.10≥0.92双倍厚度,气体阻隔性更佳
N115127燃料电池、水电解、钒电池≥0.10≥0.90挤出膜,热稳定性优异,连续运行适用
N117183DMFC、钒电池、电解槽≥0.10≥0.90厚膜设计,尺寸稳定,抗气体交叉性能好
N324280氯碱生产、电解工艺≥0.10≥0.90高强度纤维增强,适合高强度电解
N424380各种电解工艺≥0.10≥0.90高强度膜,适用于电镀与工业电解
N438305电解工艺/氯碱/电镀≥0.10≥0.90最新织物增强膜,平整度高,泄漏少

⚙️ 保存与使用说明

  • 存储:干膜密封避光、防潮;已开封膜建议浸泡于去离子水,4~8℃冷藏

  • 裁切:使用锋利刀具,避免划伤与折痕

  • 操作:佩戴手套,膜面接触平滑无尖角

  • 预处理

    • NR211 / NR212:剥离保护膜,短时去离子水浸泡或稀酸活化

    • N115 / N117:可选四步预处理(氧化清洗 → 热水冲洗 → 酸型转换 → 终清洗 & 热处理)

    • N324 / N424 / N438:干膜H⁺形式运输,可在碱性水中简单浸泡激活

💡 应用场景推荐

应用推荐型号特点
高功率燃料电池NR211 / NR212超薄低阻,柔韧性强,气密性好
PEM燃料电池 / 水电解槽N115 / N117厚膜、耐化学腐蚀、热稳定性优异
DMFC / 钒液流电池N117厚膜设计,尺寸稳定,抗气体交叉
氯碱/工业电解N324 / N424 / N438高强度纤维增强,泄漏少,适合连续高强度工况


⚡ 美国Gore® 质子交换膜 (PEM)

Gore® 自 1994 年起专注质子交换膜技术,采用 ePTFE 增强膜技术开发 GORE-SELECT® 和 GORE PRIMEA® 系列膜电极组件。其高质子导电性、优异耐化学性和机械强度,使膜在燃料电池和电解水等应用中表现卓越,覆盖便携式设备、汽车及工业能源系统研究领域。

📊 Gore® PEM 参数对比表

型号厚度 (μm)适用功率密度机械强度耐化学腐蚀性气体阻隔性能操作湿度范围耐高温能力典型应用
MX765.088高功率密度较低优秀较好中高湿中等便携式设备研究
M788.1212中高功率密度中等优秀宽范围汽车燃料电池研究
M775.1515中等功率密度优秀很好宽范围重型车辆燃料电池研究
M735.1818中低功率密度非常高极佳极佳宽范围极高工业能源系统研究

💡 应用场景与优势

  • 燃料电池:便携式设备、汽车、公交车、工业能源系统

  • 电解水制氢:高效稳定制氢

  • 电化学反应:离子交换、电化学合成

  • 储能装置:液流电池、超级电容器辅助系统

📦 可选型号与厚度

  • MX765.08 – 8 μm,高功率密度,便携式研究

  • M788.12 – 12 μm,汽车燃料电池研究

  • M775.15 – 15 μm,高负载寿命验证

  • M735.18 – 18 μm,工业能源与长期运行



科学材料站-阳离子交换膜

📌 美国AMI-7001S / CMI-7000S、NEXIONIC® C450R / A450R离子交换膜系列

高稳定性离子交换膜解决方案

该系列离子交换膜适用于电渗析、EDI、电泳涂装、电镀、电解及离子分离等场景,兼顾高选择性、低电阻与长期运行稳定性。

📊 核心参数 · 应用 · 使用要点对比表

项目CMI-7000SAMI-7001SC450R(NEXIONIC®)A450R(NEXIONIC®)
膜类型阳离子膜阴离子膜阳离子膜阴离子膜
结构形式异质膜异质膜异质增强膜异质增强膜
厚度450 μm450 μm450 μm450 μm
增强结构✔ 纤维增强✔ 纤维增强
出厂离子型Na⁺Cl⁻Na⁺(干膜)Br⁻(干膜)
面电阻≤ 10 Ω·cm²≤ 6 Ω·cm²< 30 Ω·cm²< 30 Ω·cm²
离子选择性> 85%> 90%> 93%> 90%
pH 稳定范围2 – 101 – 101 – 101 – 10
运行定位科研 / 教学科研 / 教学工业 / 连续运行工业 / 连续运行
典型应用ED、EDI、阳离子分离ED、EDI、阴离子分离工业ED、脱盐、电镀、电解工业ED、脱酸、阴离子回收
通用系统EDI / SWEDI
电泳涂装
电解 / 燃料电池
EDI / SWEDI
电泳涂装
电解 / 燃料电池
工业ED / 脱盐
金属离子回收
工业ED / 脱酸
RO浓水回收
核心优势高选择性、低电阻高选择性、低电阻高机械稳定性高尺寸稳定性
运行稳定性中等中等极佳极佳
预处理建议湿润使用湿润使用NaCl ≥ 24 hNaCl ≥ 72 h
储存方式干态密封干态密封干态或短期湿态干态或短期湿态
使用注意避免折叠、划伤避免折叠、划伤避免干燥后装配避免干燥后装配

🔬 德国FuMA-Tech阳离子交换膜

⚡ 德国fumasep® E-620 (K) / E-620-PE (K) 阳离子交换膜

超低电阻 · 高选择性 · 耐酸碱 · 电化学专用膜

Fumasep® E-620 (K) 系列膜为电化学与储能应用设计,兼顾低电阻、机械稳定性与耐酸碱性。E-620 (K) 非增强型,柔性好、适合低阻要求;E-620-PE (K) 微孔PE增强型,强度高、适合长期稳定运行,广泛应用于电容去离子(CDI)、储能电池、水处理及离子分离系统。

📊 产品参数与应用对照

参数E-620 (K)E-620-PE (K)应用建议
外观浅棕色透明膜乳白色半透明膜电容去离子、储能电池、水处理、燃料电池
厚度 (µm)15–2515–25薄膜适合低阻应用,增强型适合长期高压
单位面积重量 (g/m²)26–3122–30
增强层微孔PE长期耐用/机械稳定性高
电阻 (Na⁺, Ω·cm²)<1.0<2.0
选择性 (%)>96>97
吸水膨胀率 (%)<3<2
拉伸强度 (MPa)>10
延伸率 (%)>20
爆破强度 (bar)>2>2.5
工作温度 (°C)15–4015–40
pH 稳定范围0–140–14

保存与预处理:

  • 干膜长期储存 >12个月,密封避光;

  • 湿膜短期浸泡 0.5–1.5% NaCl;

  • 使用前可用去离子水浸泡去PEG保护剂;

  • 强酸/碱或特定电解液应用,建议短时浸泡以膨胀膜片。

选择建议:

  • 最低电阻 → E-620 (K)

  • 高机械强度 & 长期稳定 → E-620-PE (K)


🔋 德国Fumasep® F 系列阳离子交换膜

高稳定性 · 多种加固类型 · 多场景适用

Fumasep® F 系列膜基于氟化聚合物设计,具备优异的氧化稳定性、机械强度和选择性离子传导性能,适用于水电解、液流电池(VRFB)及其他酸性或中性电解质环境下的电化学设备。

📊 产品参数与应用对照

型号类型厚度 (µm)加固类型面电阻 (Ω·cm²)拉伸强度 (MPa)延伸率 (%)选择性 (%)应用推荐
F-930-RFD全氟阳离子膜26–34PE加固未标明>70>40未标明水电解、液流电池、高氧化性环境
F-1850氟化阳离子膜44–56无加固<0.3>30<390>99VRFB、酸性电化学应用
F-10120阳离子膜114–124无加固0.7927–31235–27793–94氧化性/氯环境电解、长时间稳定运行
F-10120-PK氟化阳离子膜110–130PK加固<0.8>40>20>95水电解、液流电池、工业电解系统

⚙️ 预处理与存储建议

型号出厂状态是否需预处理推荐预处理
F-930-RFDH型干膜可选10 wt% H₂SO₄,70–100°C,6h以上 → 去离子水冲洗
F-1850H型干膜无需可直接干态使用
F-10120H型干膜建议湿润0.5 M NaCl,25°C,72h,多次换液
F-10120-PKH型干膜可选直接组装或酸预处理同F-930-RFD

使用与存储注意事项

  • 保持干膜密封,避免潮湿与污染,开封后尽快使用

  • 裁剪使用锋利刀具,避免弯折、划伤或穿孔

  • 湿膜短期可浸泡 0.5–1.5% NaCl,添加防腐剂(如NaN₃)

选择建议

  • VRFB → F-1850(高选择性、耐酸)

  • 实验室/柔性 → F-10120

  • 工业连续运行 → F-10120-PK(PK加固,高强度)

  • 快速激活 → F-930-RFD 或 F-10120-PK 可酸预处理


⚡ 德国Fumasep® FKB / FKD / FKE / FKL 阳离子交换膜

高性能科研与工业专用膜

Fumasep® F 系列阳离子交换膜结合高选择性、低电阻、耐酸碱与高机械稳定性,可广泛应用于电渗析、扩散渗析、去离子水制备及碱性/酸性电化学系统,为科研与工业长期运行提供可靠保障。

📊 产品参数对比

型号厚度 (µm)电阻 (Ω·cm², Na⁺)选择性 (%)OH⁻ 传递率强度与应用方向
FKB-PK-130115–150< 10> 98.5< 200 nmol/min·cm²高机械稳定性,适合电渗析及双极膜体系
FKD-PK-7570–80< 2> 97> 150 nmol/min·cm²苛性液扩散渗析,耐碱性佳
FKE-5048–571.48–1.57> 98.5< 250 µmol/min·cm²去矿化、电渗析,耐酸碱,柔韧性高
FKL-PK-130120–1403–1096–991–50 µmol/min·cm²碱液浓缩、电渗析,OH⁻ 阻隔能力强

⚙️ 保存与预处理建议

  • 干膜长期保存:密封避光,可保存 >12 个月

  • 湿膜短期保存:浸泡于 0.5–1.5 wt% NaCl,长期加入防腐剂(NaN₃ / Na₂SO₃)

  • 操作注意:避免折叠、划伤,裁剪请佩戴手套并用锋利刀具

预处理方法

应用场景型号方法
电渗析 / 去离子FKE-50 / FKB-PK-130浸泡 0.5 M NaCl,25°C,24–72 h,多次换液
扩散渗析(碱液处理)FKD-PK-75浸泡 NaCl 溶液 72 h,保持湿润
碱液浓缩 / OH⁻ 阻隔FKL-PK-130在目标溶液或 NaCl 溶液中清洗,确保离子状态稳定


⚡ 德国Fumasep® FKS 系列 阳离子交换膜

高性能电渗析专用膜,低电阻、高选择性、机械稳定性强,适用于去矿化、脱盐及电化学应用。不同厚度及PET增强层设计,满足多种工况需求。

📊 产品参数对比

型号厚度 (µm)加强层IEC (meq/g)电阻 (Ω·cm², Na⁺)选择性 (%)拉伸强度 (MPa)适用 pH
FKS-3024–341.3–1.6<1.2>96.5>30酸/碱环境稳定
FKS-5048–541.35<1.6>97.5>32酸/碱环境稳定
FKS-PET-7574–87PET增强1.0–1.25<2.0>96>45pH 0–9
FKS-PET-130120–140PET增强<3.0>96>80pH 0–9

选型建议

  • 追求低电阻 → FKS-30 / FKS-50

  • 高机械强度或长周期运行 → FKS-PET-75 / FKS-PET-130

⚙️ 保存与预处理

保存方法

  • 干膜长期 (>12个月):密封避光,防潮防污染

  • 湿膜短期/中期:0.5–1.5 wt% NaCl 溶液,可加入防腐剂(NaN₃ 100 ppm 或 Na₂SO₃ 1–3%)

  • 避免折叠、划伤、干裂

预处理方法

  • H⁺ 形式:可直接使用或用稀硫酸活化

  • Na⁺ 形式:0.5 M NaCl,25℃浸泡 24–72h,多次换液

  • 电渗析应用:在工作电解液中预浸泡,避免干燥开裂


🔹 德国Fumasep® / Fumapem® 阳离子交换膜系列

高性能阳离子交换膜,低电阻、高机械稳定性、低膨胀率,适用于燃料电池、钒液流电池 (VRB)、水电解等酸性或氧化性电化学系统,多型号满足不同工况需求。

📊 产品参数对比

型号厚度 (µm)加强层形态主要应用电阻 (0.5M H₂SO₄, Ω·cm²)吸水膨胀 (%)特点
FS-83026–32干膜VRB<0.11<15高机械稳定性,酸性条件稳定
FS-93026–34干膜VRB/电化学<0.10<11高质子传输,选择性 >99%
FS-930-RFS27–32RFS增强干膜H₂-PEMFC<0.02 (H₂O)<2 (MD) / <6 (TD)强化膜,高耐湿稳定性
FS-95045–55干膜VRB<0.10<6厚膜低膨胀,力学强
FS-990-PK85–100PK增强干膜 (非活化)水电解 / RFB<0.45<2高化学及氧化稳定,可酸活化

选型建议

  • 低电阻 → FS-930 / FS-830

  • 高机械强度或耐氧化 → FS-950 / FS-990-PK

  • 燃料电池应用 → FS-930-RFS

  • 预处理

    • FS-830 / FS-930 / FS-950 / FS-930-RFS:可直接干膜组装

    • FS-990-PK:可直接使用或酸活化(10% H₂SO₄, 70–100 ℃, ≥6h,冲洗后使用)

🧪 应用场景

应用类型推荐型号特点
燃料电池 (H₂-PEMFC)FS-930-RFS强化膜,高导电率,耐湿稳定性好
钒液流电池 (VRB)FS-830 / FS-930 / FS-950高选择性,低膨胀,厚膜更稳定
水电解 / 高氧化环境FS-990-PK高氧化稳定性,适合酸性或氧化环境


🔹 德国fumapem® 全氟磺酸阳离子交换膜系列

fumapem® 系列膜采用全氟化聚合物,低电阻、高机械强度、低溶胀率并具优异酸性环境稳定性,广泛用于氢燃料电池(H₂-PEMFC)、全钒液流电池(VRFB)、水电解等电化学系统。

📊 产品参数对比

型号厚度 (µm)加强形式IEC (meq/g)电阻 (Ω·cm², 25℃, H₂O)吸水率 (wt%)溶胀率 (%)主要应用特点
F-93027–33干膜0.89–1.02<0.09<13<10H₂燃料电池高导电率,低电阻
F-930-RFS28–33干膜0.89–1.02<0.15<15<6H₂燃料电池加强型,尺寸稳定性更佳
F-95046–52干膜0.89–1.02<0.15<15<16H₂燃料电池厚膜,高机械强度
F-1410092–105干膜0.56–0.84<0.25<16<9燃料电池 / VRFB厚膜,多场景应用

🧪 应用场景推荐

应用推荐型号特点
H₂燃料电池F-930 / F-930-RFS高导电率,低电阻,RFS加强型更耐湿度波动
全钒液流电池F-14100厚膜,低溶胀,稳定性优异
电解水 / 高酸环境F-950 / F-14100机械强度高,耐腐蚀性优异


科学材料站-阴离子交换膜

🔬 德国FuMA-Tech阴离子交换膜

德国Fumasep® FAA 系列(AEM)阴离子交换膜

高选择性 · 低电阻 · 宽 pH 稳定
适用于燃料电池、电解水、电渗析、CO₂ 电还原

核心型号速览

型号结构厚度 (μm)特点典型应用
FAA-3-20无增强18–23超薄、低电阻燃料电池、CO₂RR
FAA-3-30无增强26–34薄、低电阻AEM 电解、实验室
FAA-3-PE-30PE 增强26–34尺寸稳定连续电解
FAA-3-50无增强45–55机械强度高电渗析、EDI
FAA-3-PK-75PK 增强70–80高耐久工业电解、CO₂RR
FAA-3-PK-130PK 增强115–145超强稳定工业 ED / 脱盐、CO₂RR


⚡ 德国Fumasep® FAAM 系列阴离子交换膜

高选择性 · 低电阻 · 耐碱耐化学 · 多厚度与增强结构可选
FAAM 系列为三元铵官能团非氟聚合物 AEM,专为碱性电解水、AEM 燃料电池及高 pH 电化学系统设计,兼顾导电性能、机械强度与长期稳定性。

📊 型号参数与应用

型号厚度 (μm)增强结构背衬特点推荐应用
FAAM-108–13超薄、低阻快速测量 / 低功率系统
FAAM-1511–19通用型实验研究、研发测试
FAAM-2017–25平衡性能电化学中试 / 平稳运行
FAAM-4035–45高机械强度工程模拟、电解水、EDI
FAAM-75-PK60–80PK超强耐久工业级强化、高碱系统

预处理建议:

  • 干膜可直接组装,运行中自动活化

  • 或夹网浸泡于 9 M KOH ≥24 h,防 CO₂ 污染


⚡ 德国Fumasep® FAB-PK 系列阴离子交换膜

高选择性 · 低电阻 · 高机械与化学稳定性 · 多厚度PK增强结构可选

Fumasep® FAB-PK-75 与 FAB-PK-130 是德国 Fumatech 开发的高性能 PK 增强型阴离子交换膜,适用于碱性燃料电池、碱性电解水、双极膜电渗析、酸液浓缩、电化学 CO₂ 还原及非水流动电池等高端电化学应用。薄膜响应快、易裁剪;厚膜适合高负载、长期连续运行及强酸碱体系。

📊 产品参数与应用对照表

参数 / 特性FAB-PK-75FAB-PK-130特点 / 应用
膜类型阴离子交换膜阴离子交换膜PK增强,耐强酸碱、高机械强度
增强材料聚酰亚胺 (PK)聚酰亚胺 (PK)高尺寸稳定性
厚度 (μm)60–90110–140薄膜适实验/快速响应,厚膜适工业/高负载
面阻(Cl⁻)< 4 Ω·cm²5–9 Ω·cm²薄膜低电阻,厚膜选择性高
选择性>92%93–98%高离子选择性,抑制质子渗透
拉伸强度 (MPa)>4040–80高机械强度,耐压耐流
延伸率 (%)>1515–40保持一定柔韧性
pH 稳定范围1–140–14适应强酸强碱环境
推荐工作温度15–40°C15–40°C常温/中温运行
电渗析 (ED)薄膜快响应,高效离子传导
双极膜电渗析 (EDBM)厚膜更能承受交错 pH 应力
酸液浓缩 / 回收厚膜适高浓度强酸或强碱
碱性燃料电池 / 电解⚠ 适中✅ 推荐厚膜适高机械稳定和低溶剂交叉扩散
非水流动电池⚠ 部分适用✅ 推荐厚膜耐化学稳定性强
CO₂ 电化学还原⚠ 需预处理✅ 推荐厚膜质子阻隔能力强
机械/化学特点高柔韧性、易裁剪高强度、耐连续运行可根据系统负载和介质选择膜厚

总结建议

  • FAB-PK-75 (薄膜):快速响应、低电阻,适合实验室、小型系统或低流量条件。

  • FAB-PK-130 (厚膜):高负载、长期连续运行、强酸碱或有机电解质环境,高机械与化学稳定性。


⚡ 德国Fumasep® FAD 系列阴离子交换膜

高选择性 · 低电阻 · 高机械与化学稳定性

Fumasep FAD-55 与 FAD-PET-75 是高性能阴离子交换膜(AEM),前者为无增强薄膜,适合实验室及低负载应用;后者为 PET 增强膜,具备更高机械强度和耐酸性,适合工业流程和高机械应力工况。膜片以干态或湿态交付,可根据系统需求裁剪,广泛应用于酸性溶液扩散透析、废酸回收、电渗析辅助分离等。

📊 产品参数与应用对照表

参数 / 特性FAD-55FAD-PET-75特点 / 应用
膜类型阴离子交换膜阴离子交换膜高酸性传质能力,PET增强更耐机械应力
增强层PET增强膜耐工业机械负载
厚度 (μm)50–6070–80薄膜快速响应,厚膜耐压/耐化学
面阻 (Cl⁻)0.20–0.25 Ω·cm²0.25–0.50 Ω·cm²电阻低,离子传导良好
比电导率25–30 mS/cm15–25 mS/cm高离子传输效率
选择性85%91–95%抑制质子/副离子迁移
质子通量8000–10000 μmol/min·cm²2000–5000 μmol/min·cm²薄膜快速传输,厚膜稳定
拉伸强度24–26 MPa40–70 MPa薄膜柔韧,厚膜耐工业压力
延伸率>10%15–50%安装裁剪安全性
气泡点 (bar)2.5>3厚膜耐液压更佳
吸水率58%20–30%控制膨胀与尺寸变化
应用场景实验室扩散透析、废酸回收工业酸液回收、电渗析、辅助分离选择膜厚和增强类型匹配应用负载

简要使用建议

  • 干态储存:密封避光,可长期 (>12个月) 保存。

  • 湿态储存:短期浸泡于 0.5–1.5% NaCl,可添加 Na₂SO₃ / NaN₃ 防生物污染。

  • 预处理:使用前平整浸泡 0.5 M NaCl 溶液 24–72 小时,防止卷曲,提升交换性能。

  • 操作注意:避免折叠、划伤或穿孔膜片;裁剪请用锋利工具,边缘光滑。


⚡ 德国Fumasep® FAP 系列阴离子交换膜

高选择性 · 低电阻 · 优异酸稳定性

Fumasep FAP-450 与 FAPQ-330 是德国 Fumatech 提供的未增强型氟化阴离子交换膜(AEM),适用于液流电池、燃料电池及其它电化学离子交换系统。FAP-450 膜厚适中,钒阻隔性好,适合酸性水系和非水体系液流电池;FAPQ-330 膜薄电阻低,耐强氧化剂环境,适用于电氯化、次氯酸盐发生器等工艺。

📊 产品参数与应用

参数 / 特性FAP-450FAPQ-330特点 / 推荐应用
膜类型阴离子交换膜阴离子交换膜低电阻,高酸性传质
厚度(μm)45–5525–35薄膜导电快,厚膜钒阻隔优
增强层灵活裁剪,适应实验及工业
背衬膜单面 PET单面 PET方便操作,可剥离
面电阻 (0.5 M H₂SO₄)0.45–0.60 Ω·cm²<0.35 Ω·cm²电导率高,低能耗
导电率9–12 mS/cmFAP-450适合非水体系
选择性90–96%>85%钒阻隔 / 抗氧化
质子透过速率2500–4500 μmol·min⁻¹·cm⁻²>5500 μmol·min⁻¹·cm⁻²控制副离子扩散
尺寸膨胀10–12%<8%高机械稳定性
pH 稳定范围<4<4不耐强碱
温度范围室温–50°C室温–50°C一般实验/工业工况

推荐应用:

应用场景推荐膜型号说明
全钒液流电池(VRFB)FAP-450高钒阻隔,低交叉污染
电氯化 / 次氯酸盐发生器FAPQ-330极强氧化稳定性,耐氯
有机溶剂液流电池FAP-450可适配非水体系
高电导需求阴离子应用FAPQ-330薄膜低电阻、快速离子传输

🔬 德国Fumasep® FAS 系列阴离子交换膜

高选择性 · 低阻抗 · 稳定耐碱 · 多应用场景适配

Fumasep® FAS 系列膜基于烃类聚合物骨架设计,兼具优异化学稳定性、机械强度与离子传导性能。产品干膜出厂,附PET背衬膜,广泛应用于电渗析、脱盐、酸回收、碱性燃料电池、电解及CO₂还原等高性能电化学场景。使用前建议先进行纯水浸泡预处理。

📊 产品参数与应用推荐

型号增强厚度 (µm)pH范围面阻 (Ω·cm²)传导率 (mS·cm⁻¹)选择性 (%)延伸率 (%)推荐应用
FAS-3025–351–140.3–0.63.0–7.092–9630–60电渗析、电解、碱性燃料电池
FAS-5045–551–140.6–1.53.0–8.092–9615–60电渗析、电解、碱性燃料电池
FAS-PET-7570–800–81.2–2.04.5–6.594–9715–25电渗析、酸回收
FAS-PET-130110–1300–81.7–3.04.0–6.094–9720–30高强度酸回收、重负载电渗析

预处理建议:

  • 碱性燃料电池/电解 → OH⁻形式,浸泡 0.5–1.0 M NaOH/KOH 24h

  • CO₂还原 → CO₃²⁻/HCO₃⁻形式,先碱洗后浸泡 48–72h

  • 电渗析/脱盐 → Cl⁻/SO₄²⁻形式,浸泡 1–2 M 盐水 24–72h

  • 酸回收 → SO₄²⁻形式,浸泡 1–2 M 盐水 24–72h


🔹 美国Dioxide Materials: Sustainion® X37-50阴离子交换膜系列

Sustainion® X37-50 系列是美国 Dioxide Materials 提供的高性能阴离子交换膜,专为电化学应用设计,具备优异的离子选择性、机械强度及耐碱性,广泛适用于水电解、CO₂ 电解及甲酸生产等实验与工业场景。

📊 产品参数对比

型号厚度 (µm)增塑剂 / 支撑激活条件典型应用特点
Grade RT50高浓度乙二醇室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液水电解、CO₂电解通用型,机械稳定,灵活性高
Grade 6050极低乙二醇室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液高温水电解,激活后 CO₂电解脆性膜,需小心处理,适合低增塑剂需求
Grade FA50室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液CO₂ → 甲酸优化甲酸产率,低交叉污染,室温高效
Grade T50PTFE 支撑强碱活化,室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液水电解槽高机械强度与耐用性,适合工业应用,不推荐 CO₂ 电解

⚙️ 使用与注意事项

  • 预处理:所有膜需在 1M KOH 溶液中活化 12–72 小时,期间多次更换新鲜溶液以转化为氢氧化物形式。

  • 操作注意:避免干裂、折叠或划伤,尤其是低增塑剂或脆性膜。

  • 授权说明:在中国仅通过美国 Dioxide Materials 官方授权经销商(SCI Materials Hub)购买可保证质量与技术支持,未经授权渠道产品风险自负。


🔹 美国PiperION® 自支撑阴离子交换膜 (AEM)

科学材料站作为 Versogen 官方代理,提供高性能 PiperION® 自支撑 AEM。该膜采用功能化聚(芳基哌啶)树脂,无机械增强材料(部分型号有 R 型机械加强),在强碱强酸 (pH 1–14) 条件下保持卓越离子导电性、机械强度和化学稳定性。适用于碱性燃料电池、碱性水电解、直接氨燃料电池及 CO₂ 电解等多种电化学应用。

📊 PiperION® 自支撑 AEM 参数表

型号厚度 (µm)增强型拉伸强度 (MPa)断裂伸长率 (%)IEC (meq/g)电导率 (mS/cm, OH⁻, 80°C)典型应用特点
A10R10>30>20~2.35~150燃料电池 / 电解槽机械增强型,耐用
A1313>30>20~2.35~150燃料电池 / CO₂ 电解薄膜高导电
A1515>30>20~2.35~150燃料电池 / CO₂ 电解薄膜通用型
A15R15>30>20~2.35~150燃料电池 / 电解槽增强型,耐用性高
A1717>30>20~2.35~150燃料电池 / CO₂ 电解高离子传导
A2020>30>20~2.35~150主流应用薄膜,离子导电高
A22R22>30>20~2.35~150主流应用机械增强型
A2525>30>20~2.35~150电解槽高 IEC,化学稳定
A3030>30>20~2.35~150电解槽薄膜耐碱性好
A3535>30>20~2.35~150电解槽高导电,耐久
A4040>50>100~2.35~150主流应用厚膜高强度,适用工业
A6060>50>100~2.35~150主流应用厚膜,工业级
A6565>50>100~2.35~150工业应用高 IEC & 高耐用性
A7070>50>100~2.35~150工业应用高稳定性
A8080>50>100~2.35~150主流应用高 IEC,工业级

⚙️ 使用与预处理简要说明

  1. 碱性燃料电池 / 碱性电解槽

    • 将膜置于 0.5 M NaOH 或 KOH 溶液中,室温浸泡 1 小时 → 换新溶液再浸泡 1 小时 → 用去离子水冲洗。

  2. CO₂ 电解 / CO₂ 还原

    • 碳酸氢盐电解液可直接使用。

    • 碳酸盐电解液:0.1–0.5 M Na₂CO₃ 或 K₂CO₃ 溶液室温浸泡 12 小时 → 换新溶液再浸泡 12 小时 → 冲洗去除残留。

  3. 其他离子形式(Cl⁻ / SO₄²⁻)

    • 0.1–0.5 M Cl⁻ / SO₄²⁻ 溶液浸泡 12–24 小时 → 用去离子水冲洗。

注意事项:避免膜干裂、折叠或划伤。仅通过 SCI Materials Hub 官方代理购买,保证质量与售后支持。



⚡ NexIonic® NA 系列阴离子交换膜

产品简介
NexIonic® NA 系列阴离子交换膜具备高离子导电性、强机械性能及出色化学稳定性,可在 80°C 下长期稳定工作。其优异的耐碱、耐氧化和高温性能,使其成为燃料电池、电解水制氢、CO₂还原及电化学合成等绿色能源系统的理想选择。

📊 NexIonic® NA 系列技术参数

型号厚度 (μm)拉伸强度 (MPa)断裂伸长率 (%)推荐应用
NA202020–100>50燃料电池、CO₂还原
NA505030–100>60CO₂还原、AEM 电解水
NA808040–100>80AEM 电解水、电化学
NA10010060–100>100AEM 电解水、电化学

⚡ 产品优势

  • 高离子导率:80°C 下电导率 ≥125 mS/cm

  • 强机械性能:高温高压下保持结构完整

  • 化学稳定性:耐碱、抗氧化、适应苛刻工况

  • 高离子交换容量:IEC ≥ 2 meq/g

  • 广泛应用:碱性燃料电池、电解水制氢、CO₂ 转化系统

🧪 预处理与存储

  • 浸泡法:1 M KOH,室温 12 小时 → 转换为 OH⁻ 形式

  • 原位法:直接在电解槽中活化

  • 存储:冲洗后封存于超纯水中,避免空气与高温干燥


科学材料站-双极膜

⚡ 德国Fumasep® FBM-PK 双极膜

Fumasep® FBM-PK 是采用专利多层涂覆工艺制成的复合双极膜,结合阴离子层(AEL)和阳离子层(CEL),中间层可在约0.8 V 电压下将水分解为 H⁺ 和 OH⁻ 离子,实现高效水分解。膜由高分子水性聚合物制成,PK 织物增强,机械强度高、化学稳定性佳。适用于盐水分解、碱性水电解及各种电化学应用,且能在 pH 1–14 范围内长期稳定工作。

📊 Fumasep® FBM-PK 技术参数

参数数值 / 说明
膜类型双极膜 (Bipolar Membrane)
厚度130–160 μm
外观/颜色透明 / 棕色
背衬膜
运输形式湿膜(NaCl 溶液中)
增强材料PK
密度15–17 mg/cm²
阳离子层/阴离子层对离子Na / Cl
最大工作温度40 °C
尺寸变化(水中,25°C)0 %
水分解电压 (100 mA/cm²)< 1.2 V
水分解效率 (100 mA/cm²)> 98 %
pH 稳定范围1 – 14
典型应用盐水分解、电化学水分解、电化学合成

⚡ 主要特点

  • 高效水分解:电流密度 100 mA/cm² 下效率 >98%

  • 低分解电压:< 1.2 V (100 mA/cm²)

  • 优异机械性能:0.13–0.16 mm 薄膜仍具高强度

  • 可承受高浓度碱液

  • 可定制尺寸,标准 20×30 cm

💡 使用注意事项

  • 膜必须在 反向偏置下使用,正向偏置会导致中间层起泡及不可逆损伤

  • 高湿敏感:膜尺寸可能 ±0.5 cm,浸泡在去离子水可恢复平整

  • CEL 朝向阴极,AEL 朝向阳极

  • 避免接触极端酸/碱及强氧化/还原剂


科学材料站-PBI高温膜

🔬 德国BASF Celtec®-P vs 美国Celazole® PBI-55高温质子交换膜

1️⃣ 产品简介

  • Celtec®-P 膜 (BASF):德国巴斯夫自 2005 年起生产的高温 PBI 膜,已预掺磷酸,可直接使用,适用于 120–180°C 高温燃料电池(HT-PEMFC)及高温电化学装置。耐 CO 毒化、机械稳定性高,寿命长(>20,000 小时),无需湿化,操作简便。

  • Celazole® PBI-55膜:美国制备的高分子量 PBI 膜(MW 60,000),厚度 55 μm,需用户自行磷酸掺杂,适用于 HT-PEMFC、液流电池、氢泵等高温电化学系统。耐温可达 300°C,高酸耐受性和机械强度优异,适合科研与工业定制应用。

2️⃣ 主要参数对比表

项目BASF Celtec®-PCelazole® PBI-55
产地德国美国
聚合物类型聚苯并咪唑 (PBI)聚苯并咪唑 (PBI)
分子量>60,000 (IV >4.5 dL/g)60,000
膜厚度400 μm ± 40 μm55 μm
预处理状态工厂已掺磷酸,可直接使用用户需自行磷酸掺杂
操作温度范围120–180 °C连续 ≥150 °C,极限可达 300 °C
机械性能压缩率 20–25%,长期稳定撕裂强度高(23°C: 1.47 lb/mil;300°C: 0.88 lb/mil)
介电强度未标注1400 V/mil(50% RH),10200 V/mil(<1% RH)
体积电阻率未标注10¹⁴ Ω·cm
酸处理方式Sol-Gel 工艺工厂掺酸用户磷酸浸泡(80–120°C,1–48 h)
主要应用HT-PEMFC MEA、CHP、APUHT-PEMFC、氢泵、液流电池、气体分离
湿度要求无需加湿,可干气运行同样适用于干气运行
CO 容忍能力极强,适用于重整氢高酸条件下长期稳定
使用寿命>20,000 小时高温高酸环境下长期稳定,性能优良
推荐用户商业用户、即用型膜材需求科研机构及工业用户,适合定制与工艺控制

总结

  • Celtec®-P:即用型、高温稳定、便捷耐用,适合商业化应用。

  • Celazole® PBI-55:高性能、耐温极限高、定制灵活,适合科研及工业定制场景。


🔥 NEXIONIC® PBI-A25 / A35

高温耐腐蚀聚苯并咪唑(PBI)膜|科研与高端电化学专用

一、产品简介(核心概括)

NEXIONIC® PBI-A25 / A35 是一款基于聚苯并咪唑(PBI)芳香族高分子材料制备的高性能功能膜,分子量约 40,000,兼具卓越的耐高温、耐腐蚀与机械强度性能。该膜在高温、强酸碱及复杂电化学环境中仍保持结构与性能稳定,适用于燃料电池、液流电池、电解系统及高端电气与功能涂层等对可靠性与安全性要求极高的应用场景。

二、产品参数

项目参数
产品型号PBI-A25 / PBI-A35
聚合物类型聚苯并咪唑(PBI,均聚结构)
平均分子量≈ 40,000
标称厚度25 μm(A25) / 35 μm(A35)
厚度均匀性±5%
拉伸强度≥ 100 MPa
玻璃化温度(Tg)≈ 400 °C
热分解温度> 500 °C
化学稳定性耐强酸、强碱及多种有机溶剂
溶解性DMAc 中溶解度 > 10%
阻燃性能本征阻燃
典型应用燃料电池、液流电池、电解槽、功能涂层、电气绝缘、高温耐腐组件

🔬 NEXIONIC® B 系列高性能 PBI 材料

MW 120,000|“材料之王”级极端环境解决方案

一、产品简介(核心概括)

NEXIONIC® B 系列聚苯并咪唑(PBI)材料是一类以高分子量(MW≈120,000)芳香族 PBI 为核心的超高性能材料体系,涵盖树脂粉末、树脂溶液及功能膜产品。其分子主链刚性极强,兼具极端耐高温、耐腐蚀、阻燃与高机械强度特性,被广泛应用于燃料电池、电解制氢、液流电池、高温分离膜及航空航天等苛刻工况领域,是性能显著领先于 PEEK、PI 等传统工程塑料的顶级材料解决方案。

二、产品参数

项目典型参数
材料体系聚苯并咪唑(PBI,芳香族高分子)
标准分子量≈ 120,000(支持定制 20,000–200,000+)
玻璃化温度(Tg)≈ 427 °C
热分解温度> 600 °C
极限耐温短时可达 ≈ 760 °C
拉伸强度≤ 174 MPa
压缩强度≤ 410 MPa
体积电阻率> 10¹⁴ Ω·cm
阻燃性能UL94 V-0,LOI ≈ 58
化学稳定性耐强酸、强碱、氧化剂
膜材厚度15–60 μm(可定制)
树脂溶液5–20 wt%,NMP / DMAc / DMSO / MSA
典型应用HT-PEMFC、液流电池、电解制氢、高温分离膜、功能涂层

科学材料站-SPEEK膜

⚡ NEXIONIC® Sulfonated Polyether Ether Ketone (SPEEK) 膜

液流电池专用 · 非氟质子交换膜

一、产品简介(核心概括)

SPEEK(磺化聚醚醚酮)膜是一种由 PEEK 主链经磺化改性制备的高性能非氟化质子交换膜,专为液流电池(Flow Batteries)等电化学体系设计。其分子结构中醚键、酮基与芳香环的有序排列,使膜材在电解质环境中表现出低溶胀、高机械强度与稳定的离子传导性能。相较于 Nafion® 等含氟膜,SPEEK 膜在特定 pH 条件下具有更优的尺寸稳定性与成本优势,尤其适用于对氟材料敏感的科研及工业应用。

二、产品参数

项目技术参数
材料类型磺化聚醚醚酮(SPEEK,非氟膜)
外观无色透明
厚度(μm)25、50(可定制 15–200)
磺化度(%)60(支持定制)
离子电导率14.5 mS·cm⁻¹
抗拉强度24–28 MPa
断裂伸长率28–32 %
化学稳定性耐酸性、耐氧化性电解液
典型用途液流电池质子交换膜、非氟体系替代 Nafion


为科学研究提供来源广泛的材料
材料合成仪器装置及材料解决方案
备案号:皖ICP备2021011042号-1
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