Fumasep FBM - Membrana bipolare

La membrana a scambio bipolare Fumasep FBM con armatura PK è costituita da uno strato di scambio anionico e da uno strato di scambio cationico, realizzati con una tecnologia di produzione brevettata di rivestimento multistrato. La spina dorsale polimerica di questa membrana è basata su resine idrocarburiche proprietarie per le sezioni dello strato di scambio anionico e dello strato di scambio cationico. Questa membrana composita è chimicamente stabile e meccanicamente rinforzata con PEEK intrecciato. Nello strato intermedio tra Anion Exchange Layer (AEL) e Cation Exchange Layer (CEL), l'acqua viene dissociata in ioni OH- e H+ quando si supera una differenza di potenziale di circa 0,8 V. Il CEL deve essere diretto verso il catodo, l'AEL verso l'anodo e la modalità di funzionamento deve essere inversa per promuovere la reazione di dissociazione dell'acqua. In modalità di polarizzazione inversa, gli elettroni verrebbero trasferiti dal lato anodico a quello catodico. Le molecole d'acqua si diffondono naturalmente nello strato intermedio tra AEL e CEL e si generano ioni H+ e OH- come risultato della reazione di scissione dell'acqua. Gli ioni H+ si diffondono dallo strato CEL e migrano nella camera catodica. Gli ioni OH-, invece, si diffondono dallo strato AEL e migrano nella camera anodica. La membrana Fumasep FBM non dovrebbe essere utilizzata in condizioni di forward bias, che potrebbero causare la formazione di bolle sullo strato di dissociazione dell'acqua. In condizioni di polarizzazione in avanti, la reazione di generazione dell'acqua avverrà nello strato intermedio invece della reazione di scissione dell'acqua. Durante la modalità operativa con polarizzazione in avanti, gli ioni H+ si diffondono nel CEL e gli OH- nell'AEL; la combinazione di questi due ioni nello strato intermedio crea acqua e, di conseguenza, l'accumulo di acqua si verifica nel tempo. A seconda della durata della modalità di polarizzazione in avanti e della densità di corrente o della tensione, l'acqua che si accumula al centro finirebbe per danneggiare la membrana bipolare in modo irreversibile. Se la membrana viene utilizzata nella posizione sbagliata ad alta densità di corrente anche per un breve periodo (con specifico riferimento allo scenario di polarizzazione in avanti), lo strato intermedio può degradarsi (blistering o ballooning) e i monostrati possono delaminare. A seconda dei parametri operativi della polarizzazione in avanti, possono formarsi microstrappi o microfratture invisibili a occhio nudo, che danno inizio alla contaminazione incrociata degli elettroliti situati in compartimenti diversi. La dissociazione forzata dell'acqua per via elettrocatalitica non produce, a differenza dell'elettrolisi classica dell'acqua, gas di reazione. Pertanto, è possibile ottenere una Mol di ioni OH- e H+ con un valore energetico di circa 22 Wh (elettrolisi: circa 55 Wh per Mol). La membrana Fumasep FBM è disponibile in un foglio di dimensioni 20 cm x 30 cm e viene fornita in forma umida. Le membrane Fumatech sono altamente sensibili alle differenze di umidità e di contenuto di umidità. Pertanto, le membrane possono variare di +/- 0,5 cm rispetto alle dimensioni originali. A causa di questa sensibilità, il produttore si aspetta che si formino delle grinze; tuttavia, secondo il produttore, l'immersione delle membrane in acqua deionizzata le riporterà allo stato planare di tutte le dimensioni. La membrana Fumasep FBM è facile da usare e da mostrare:  - Alta efficienza di scissione dell'acqua (> 98% a 100 mA cm-2 in 0,5 M NaCl a 25°C)  - Bassa tensione di scissione dell'acqua (< 1,2 V a 100 mA cm-2 in 0,5 M NaCl a 25°C)  - Eccellenti proprietà meccaniche a basso spessore (0,13 - 0,16 mm) Fumasep FBM Caratteristiche:  - Applicazione: Spaccatura del sale  - Membrana a scambio bipolare  - Intervallo di stabilità (pH) a 25 ºC: 1 - 14  - Può sopportare alte concentrazioni di caustici  - Spessore: 130 - 160 micrometri (5 - 6 mil)  - Dimensioni: 20 cm x 30 cm Fumasep FBM-PK Scheda tecnica Manipolazione: Prestare attenzione affinché la superficie della membrana non sia contaminata da agenti tensioattivi o danneggiata da influenze meccaniche. Quando si utilizzano le membrane, occorre prestare molta attenzione alla giusta polarità! Quando si montano le membrane, è indispensabile che i lati delle membrane non si confondano. Pertanto, il lato cationico è contrassegnato con "Lato catodo". Questo lato deve essere diretto verso il catodo (vedere anche il disegno a tergo). Conservazione: La membrana deve essere conservata in una soluzione di NaCl 1 M e posta in un contenitore chiuso. Se lo stoccaggio avviene per un periodo di tempo prolungato, è necessario aggiungere 100 ppm di NaN3 per prevenire la crescita biologica. Per il momento non sono stati utilizzati altri biocidi. La membrana non è stabile al cloro (Cl2). Se avete dubbi prima di procedere, non esitate a contattarci per ulteriori informazioni. Caratteristiche di corrente e tensione di Fumasep FBM:    - Configurazione a 4 camere: catodo - Na2SO4 - CEM - NaCl - FBM - NaCl - CEM - soluzione Na2SO4 - anodo  - Misura a 4 sonde: Capillare di Haber-Luggin (3 M KCl) con elettrodi di riferimento Ag / AgCl  - CEM: Membrana a scambio cationico FKB  - Anello elettrolitico: Soluzione di NaCl 0,5 M / ricombinata  - Anello elettrodico: 0,25 M Na2SO4 / ricombinato  - Temperatura: 25°C  - Velocità di scansione fissa, ?U = 20 mV, ?t = 20 s Letteratura scientifica relativa a questo prodotto: L'articolo di Mengran Li et al. intitolato "Local Ionic Transport Enables Selective PGM-free Bipolar Membrane Electrode Assembly" (Trasporto ionico locale consente la conversione selettiva della CO2 in monossido di carbonio senza l'uso di costosi metalli del gruppo del platino) esplora come gli assemblaggi di elettrodi a membrana (MEA) basati sulla membrana bipolare Fumasep FBM possano migliorare la riduzione della CO2 facilitando un efficiente trasporto ionico locale attraverso lo strato catalizzatore del catodo, che consentirebbe la conversione selettiva della CO2 in monossido di carbonio senza la necessità di costosi metalli del gruppo del platino, dimostrando così un approccio promettente e scalabile per l'elettrolisi sostenibile della CO2. L'articolo di Faezeh Habibzadeh et al. intitolato "Ion Exchange Membranes in Electrochemical CO2 Reduction Processes" tratta dell'uso della membrana bipolare Fumasep FBM per la riduzione elettrochimica dell'anidride carbonica e fornisce un confronto delle prestazioni di questa membrana con un gran numero di altre membrane (membrane a scambio cationico e membrane a scambio anionico).