电渗析与反向电渗析的 Nernst-Planck 输运理论：III. 用于提升工艺性能的最优膜厚度
化学物理
2020-03-18 v1
摘要
我们通过实验和理论建模研究了离子交换膜厚度对电渗析（ED）和反向电渗析（RED）的影响。通过基于 Nernst-Planck 理论建立二维模型，我们从理论上发现减小膜厚度仅在一定数值之前有利于工艺性能，低于该值性能反而下降。对于 ED，可在 10–20 微米范围内确定最优厚度，而对于 RED，最大功率密度出现在厚度为三倍厚的膜上。模型计算与采用一系列相同化学组成、厚度在 10–75 微米范围内的均相膜所收集的实验数据吻合良好。我们的结果表明，膜应尽可能薄（只要无针孔且结构稳定）这一传统观点是不充分的，必须被更精确的理论框架所取代。
引用
@article{arxiv.2003.07571,
title = {Nernst-Planck transport theory for (reverse) electrodialysis: III. Optimal membrane thickness for enhanced process performance},
author = {M. Tedesco and H. V. M. Hamelers and P. M. Biesheuvel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07571},
year = {2020}
}