双极膜电渗析技术在新能源领域的应用研究进展
海南双极膜电渗析
海南双极膜电渗析海南双极膜电渗析是一种利用膜分离技术进行物质分离的方法。
它是在电场作用下，通过膜的选择性渗透作用，将溶液中的离子或分子分离出来的一种方法。
双极膜电渗析技术在海南地区得到了广泛应用，并在水处理、海水淡化、废水处理、生物医药等领域取得了显著的效果。
双极膜电渗析技术的原理是基于膜的渗透性和电场的作用。
膜是由一层或多层选择性渗透性材料组成的，可以选择性地让溶质通过，而阻止其他组分通过。
在电场作用下，正负极电解液分别注入到两侧的电解槽中，形成电场。
当电解液中的离子或分子进入膜孔时，根据其电荷性质和大小，会受到电场力的作用，使其向相应的极板迁移。
通过调整电场强度和膜孔大小，可以实现对不同离子或分子的分离。
海南双极膜电渗析技术具有许多优点。
首先，它可以高效地分离多种离子或分子，具有很好的选择性。
其次，该技术操作简便，设备成本低，能耗小。
另外，该技术对处理水质的适应性强，可以处理高浓度的溶液，适用于不同的应用场景。
此外，双极膜电渗析还可以实现连续操作，提高了处理效率。
在海南地区，双极膜电渗析技术在水处理领域得到了广泛应用。
海南是一个海岛省份，水资源相对紧缺。
海水淡化成为解决供水问题的重要途径之一。
双极膜电渗析技术可以有效地去除海水中的盐分，使其变为可以使用的淡水。
此外，海南还有许多海水养殖场和海洋化工厂，产生大量的含盐废水。
通过双极膜电渗析技术处理这些废水，可以回收水资源和有价值的溶质，同时减少对环境的污染。
除了水处理领域，双极膜电渗析技术在生物医药领域也有应用。
例如，在药物制剂过程中，通过双极膜电渗析技术可以实现对药物溶液的浓缩和纯化，提高药物的纯度和产量。
此外，在生物分离和纯化过程中，双极膜电渗析技术也可以起到重要的作用。
海南双极膜电渗析技术是一种高效、经济、环保的物质分离方法。
在水处理、海水淡化、废水处理和生物医药等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和创新，相信双极膜电渗析技术在海南地区将会发挥更大的作用，为当地的可持续发展做出更大的贡献。
2024年双极膜市场发展现状
2024年双极膜市场发展现状引言双极膜是一种重要的薄膜材料，具有广泛的应用领域。
本文旨在分析当前双极膜市场的发展现状，并对未来市场趋势进行展望。
双极膜的定义和特点双极膜，也称为双层膜，是由两层聚合物膜组成的薄膜材料。
其主要特点包括高透明度、优异的电气绝缘性能、高机械强度和较低的透气性。
双极膜可以应用于太阳能电池、固态电池、超级电容器等领域。
双极膜市场的发展现状1. 市场规模分析根据市场研究数据，双极膜市场自2015年以来呈现稳步增长的趋势。
目前，全球双极膜市场规模已超过XX亿美元，预计未来几年将继续保持良好的增长势头。
2. 应用领域分析2.1 太阳能电池太阳能电池是双极膜的重要应用领域之一。
双极膜可用作太阳能电池的封装材料，具有优异的电气绝缘性能和高透明度。
随着可再生能源市场的不断扩大，太阳能电池产业的发展将进一步推动双极膜市场的增长。
2.2 固态电池固态电池作为下一代电池技术的重要方向，对材料的要求更高。
双极膜作为固态电池隔膜的重要组成部分，具有优异的电气绝缘性能和化学稳定性，逐渐得到广泛应用。
2.3 超级电容器超级电容器是一种高性能电能储存设备，具有快速充放电、高能量密度和长寿命等特点。
双极膜作为超级电容器的关键材料之一，具有优异的电气绝缘性能、高温稳定性和低成本等优势，市场需求增长迅速。
3. 市场竞争格局目前，双极膜市场存在着较为激烈的竞争。
主要厂商包括ABC公司、XYZ有限公司等。
这些厂商通过不断提高产品质量、降低成本、拓展销售渠道等手段竞争市场份额。
4. 市场机遇和挑战4.1 机遇随着可再生能源技术的发展和政府政策的支持，双极膜市场前景广阔。
太阳能电池和固态电池等领域的迅猛发展将带来巨大机遇。
4.2 挑战双极膜市场还面临着一些挑战。
例如，材料研发和制造技术的不断进步使得竞争更加激烈，如何保持竞争优势是一个重要的挑战。
未来市场趋势展望未来双极膜市场将继续保持较高的增长率。
以下是未来市场趋势的一些展望：1.新兴应用领域的发展：随着科技的进步，双极膜将在更多领域得到应用，如人工智能、新能源汽车等，这将带动市场的持续增长。
双极膜电渗析可以应用于多个领域
双极膜电渗析可以应用于多个领域双极膜电渗析（Bipolar membrane electrodialysis，BMED）是一种新型的离子分别技术，它利用双极膜将水分子电解成氢离子和氢氧离子，从而实现溶液中离子的分别。
由于该技术具有良好的环保性、高效性以及经济性，因此在很多领域都得到了广泛的应用。
下面将认真介绍该技术在不同领域中的应用。
1. 废水处理领域废水处理是双极膜电渗析技术最紧要的应用领域之一、BMED技术可以有效地除去难以处理的有机物、重金属离子、异色污染物等，使废水达到国家排放标准。
值得一提的是，这种技术处理废水的效率高、成本低，具有紧要的市场应用前景。
双极膜电渗析技术的工作原理是利用电渗析和电解过程的耦合，其核心是由两个反相电场分界的双极膜，在它的上下两侧形成了两个电位的不同区域。
水分子在膜的正面上电解出氢离子，而在膜的反面上电解出氢氧离子，从而达到离子分别的效果。
由此可见，在废水处理领域中，该技术可用于各类离子的分别，包括难以处理的有机物、重金属离子、异色污染物等。
2. 发酵技术领域发酵工艺是现代生物技术中的一项紧要技术，它是利用微生物在特定条件下催化有机物转化成有用物质的过程。
BMED技术可以用于发酵废水和发酵液的离子分别，对于提高发酵利用率和产品纯度有侧紧要的作用。
发酵废水的紧要特点是含有大量的氨氮、有机物和少量的无机盐，其中氨氮和有机物是紧要的难点。
经过BMED技术处理后，可以通过离子分别获得含有大量氨氮和少量有机物的氮肥，同时将含有有机物较少的废水进一步处理，带动了环保型肥料的进展。
3. 电化学合成和分析领域电化学合成是一种绿色、环保的合成技术，在化学合成、生物化学等领域有着广泛的应用。
BMED技术与电化学合成技术相结合，可以用于有机合成、催化剂制备等方面。
同时，该技术还可以用于电化学分析，精准分别和测量目标离子种类。
通过BMED技术在电化学应用中的发挥，有效地提高了产品合成的选择性、活性和纯度，加速了分析和检测的过程，提升了分析和检测的精度和效率。
大同双极膜电渗析
大同双极膜电渗析
大同双极膜电渗析技术是一种新型的分离技术，它利用电场作用将离子分离出来，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于化工、制药、食品等领域。
该技术的原理是利用双极膜将电解质溶液分成两个部分，其中一个部分富含阳离子，另一个部分富含阴离子。
在电场的作用下，离子会向相反方向移动，从而实现分离。
这种分离方式不需要使用传统的化学药品，因此具有环保、节能的优点。
大同双极膜电渗析技术的应用非常广泛。
在化工领域，它可以用于分离有机酸、有机碱、金属离子等物质。
在制药领域，它可以用于分离药物中的杂质，提高药品的纯度。
在食品领域，它可以用于分离蛋白质、氨基酸等物质。
与传统的分离技术相比，大同双极膜电渗析技术具有以下优点：
1. 高效：该技术可以实现高效的分离，提高产品的纯度。
2. 节能：该技术不需要使用传统的化学药品，因此可以节省能源。
3. 环保：该技术不会产生有害的废物，对环境友好。
4. 可控性强：该技术可以根据需要调整电场强度和温度等参数，实现
精确的分离。
5. 适用范围广：该技术适用于各种离子的分离，具有广泛的应用前景。
总之，大同双极膜电渗析技术是一种高效、节能、环保的分离技术，
具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信该技术将会在更多
的领域得到应用。
双极膜电渗析技术的研究进展
双极膜电渗析技术的研究进展电渗析（ED），作为膜分别中进展较早的分别技术，是在电场作用下，以电势差为驱动力，利用离子交换膜对料液进行分别和提纯的一种高效、环保的分别过程。
1956年，V. J. Frilette发觉在电渗析膜面上形成的钙镁垢是由膜面上的水解离造成的，从而首次提出利用双极膜（BPM）促进膜中水解离现象的想法。
随着膜分别技术和膜材料的进展，消失了由阴阳离子交换层和中间界面催化层复合而成的双极膜材料。
其与传统电渗析结合构成的双极膜电渗析（BMED）技术在近年来得到了快速进展，成为了ED工业进展的新增长点。
BMED是由BPM、阴离子交换膜（AEM）、阳离子交换膜（CEM）等基本单元根据肯定的排列方式组合而成的。
在电场作用下，双极膜中的H2O快速解离为H+和OH-，将盐溶液转化为酸和碱。
近年来，BMED多用于清洁生产、资源回收利用、污染零排放中，同时作为新兴的绿色技术，BMED与其他化工技术正朝着集成化的方向进展。
本文从BMED的基本工作原理动身，回顾BMED技术的进展过程，并总结其近年来在酸碱生产、资源分别和污染掌握等方面的讨论和应用进展，最终依据目前双极膜应用中存在的问题探讨其讨论的重点和将来进展的方向。
01 双极膜电渗析1.1 BMED的工作原理BMED运行时，在电场作用下离子进行定向迁移，当双极膜中的离子都迁向主体溶液时，中间层的水会解离产生H+和OH-对电流进行负载。
然而双极膜中发生的水解离现象不同于通常的水解离，讨论者们对其解离的过程机理开展了大量的理论讨论，但限于过程的简单性，目前还没有达成统一的结论。
依据水在双极膜中间层解离过程的不同，主要提出3种解释水解离机制的物理模型，见图 1。
SWE模型认为，在电场作用下，双极膜中间层（阴阳离子尖锐结合区）会因离子迁移而消失薄的无离子区域，认为水解离发生于此。
H2O 的解离跟弱电解质在高压条件下的解离过程相同，H+和OH-的产生速率为H2O的解离速率，解离常数与电压成正相关；在SWE模型的基础上，为了解膜上荷电基团对水解离的影响，进一步提出化学反应模型（CHR），该模型认为由膜基质中的羧酸基、叔胺基和膜内的金属离子等影响水解离速率的现象可知，膜上固定基团通过质子化反应进行水解离产生H+和OH-，且解离更易发生在AEM侧；为解释双极膜中间层较大的能量消耗，提出中和层模型（NL），结果发觉，双极膜的AEM、CEM界面处存在中和层区域，水解离发生在电荷区和电荷与中和层区域的界面处。
大连双极膜电渗析
大连双极膜电渗析一、介绍大连双极膜电渗析大连双极膜电渗析是一种高效的水处理技术，该技术利用了电化学反应和半透膜分离原理，可以有效地去除水中的离子和有机物质。
该技术具有高效、环保、节能等优点，在水处理、废水处理、海水淡化等领域得到广泛应用。
二、大连双极膜电渗析的原理大连双极膜电渗析的原理是利用半透膜分离原理和电化学反应，将带电离子从溶液中转移到其他相中。
在该技术中，使用两个相对而言具有不同离子浓度的溶液，通过半透膜分隔开来，并施加一定的电场。
在这个过程中，带正电荷或负电荷的离子会被迫向相反方向移动，最终被收集起来。
三、大连双极膜电渗析的设备和工艺流程1. 设备大连双极膜电渗析设备主要由以下部分组成：（1）进料系统：包括进料泵和进料管道等。
（2）电渗析装置：包括双极膜、电极、电源等。
（3）产物收集系统：包括阳离子和阴离子的收集器等。
2. 工艺流程大连双极膜电渗析的工艺流程如下：（1）进料：将待处理的水通过进料管道输送到电渗析设备中。
（2）预处理：对进料水进行预处理，去除悬浮物、沉淀物等杂质。
（3）分离：将进料水分成两部分，一部分为阳离子溶液，另一部分为阴离子溶液，通过双极膜隔开。
（4）施加电场：在双极膜两侧施加一定的电场，使得带正电荷或负电荷的离子向相反方向移动，并被收集起来。
（5）产物收集：将阳离子和阴离子通过收集器进行分别收集和处理。
四、大连双极膜电渗析的应用1. 水处理大连双极膜电渗析可以用于饮用水、工业用水等领域的水处理。
该技术可以去除水中的有机物、重金属、硝酸盐等有害物质，提高水的质量。
2. 废水处理大连双极膜电渗析可以用于废水处理，特别是对于含有重金属、难降解有机物等的废水处理效果显著。
3. 海水淡化大连双极膜电渗析可以用于海水淡化，将海水中的盐分去除，得到可供人类使用的淡水。
五、大连双极膜电渗析技术的优点1. 高效：大连双极膜电渗析具有高效去除离子和有机物质的能力。
2. 环保：该技术不需要添加任何化学药剂，不会产生二次污染。
电渗析技术的进展和应用前景
电渗析技术的进展和应用前景一、电渗析技术的基本原理介绍A. 渗透压及其作用原理渗透压是液体渗透性的原因。
液体内部每个分子都随机地运动，所以液体分子自然扩散，这种扩散会使得高浓度液体的分子渗透到低浓度液体中去。
例如，半滴水跨越高浓度饮用盐到低浓度的水中，这就是渗透压的作用。
B. 电渗析的原理与机制电渗析技术是一种新兴的膜分离技术，利用高斯定律和能量最低原理，在电场作用下将具有反离子电荷的离子分离出来。
电渗析的本质是利用电场作用控制正、负离子的运动，使其在内部膜表面上流动，并利用滤膜作为分离器，通过电荷选择性，使离子在滤膜的不同侧依次集聚，从而实现分离成分。
C. 电渗析技术的关键应用技术电渗析技术包括电层析、电渗透、电场增强膜分离等技术。
其中，电渗析技术是以质量转移为主要手段，利用电位差和离子的电荷状态进行分离，技术广泛应用于水处理中的离子去除和水质提升，化学品的提纯和制备、食品和制药产业等领域。
二、电渗析技术的应用领域A. 换盐和纯化酸/碱的应用电渗析技术已广泛应用于化学制品行业中，包括细化化学品和制药业中的有机溶剂的去除和水/有机相分离，和化工页面和废水中的盐和有机离子的去除等。
其主要应用领域是纯化酸、碱和电泳残留物的分离、悬浮液和复配液的制备、水溶液中有色物质的去除等多个领域。
B. 废水处理的应用废水电渗析技术的应用领域主要是在水处理领域，包括地下水处理、海水淡化、废水回用、废水分离处理、固体废物渗滤液处理等。
电渗析技术作为一种能够很好地分离草酸盐、钠盐、铬酸盐、钙盐、镁盐等物质的分离技术，其在废水处理中得到了广泛的应用，同时更加注重废水处理的健康与环保。
C. 食品和药品的提纯与分离在食品和制药领域，电渗析技术广泛应用于蛋白质的富集与纯化、高压处理和抗菌剂的提纯、病毒滤过和感染剂的去除、酵母提取、血浆血清的提取和罐铁酸盐的制备等多个领域。
三、电渗析技术的发展现状与趋势A. 现有技术的发展状况电渗析技术的研究已经有近半个世纪的历史，目前已形成多种不同的技术体系。
双极膜电渗析技术在有机酸生产中的应用进展
双极膜电渗析技术在有机酸生产中的应用进展在最近的10几年里，双极膜电渗析技术(Elec-Trodialysis with Bipolar Membrane，EDBM)的理论和应用研究获得了突飞猛进的发展。
双极膜的应用研究已经深入到环境、化工、生物、食品、海洋化工和能源等各个方面。
但是真正用于大规模生产的，主要也就是在有机酸发酵生产中的应用了。
采用双极膜电渗析技术可以浓缩发酵液中的有机酸，可以除去发酵液中的无机盐离子。
对于发酵产物为有机酸盐的，还可以实现从有机酸盐到有机酸的转化，而不需要另外加酸，也不产生任何酸碱盐废液。
因此能够减少环境污染，降低化工原料和能源消耗，具有显著的工业应用价值和环境效益。
同时因其产品回收率高、纯度高，而由此导致的产品质量提高所带来的经济效益更令人振奋。
所以从1995年后，在美国、意大利、日本、法国和德国等都纷纷建立了双极膜电渗析法生产有机酸或氨基酸的工厂，而国内大多还只停留在实验研究阶段。
我们也正在从事这方面的研究，但由于双极膜价格贵，设备一次性投入很大，因而在大规模生产上还不是很普及。
所以若能在双极膜本身的生产方面有所突破，那么双极膜电渗析技术在有机酸生产中的应用前景将会非常乐观。
1 双极膜电渗析技术生产有机酸的原理双极膜是近年来发展比较迅猛的一种新型离子交换复合膜，由阴、阳膜层缔合而成，在电场的作用下，阴、阳膜层的界面就会发生水的解离，产生H+和OH-．H+可与阴离子结合成酸，OH-可与阳离子结合成碱，这就是双极膜能够实现制酸、制碱的关键所在。
据理论计算，制备1mol/L 25℃的酸和碱，双极膜的理论电势只有0.83V，而电解需2.1V，因此利用双极膜进行水解离制备酸和碱比直接电解水要经济得多。
双极膜电渗析技术是在离子交换基础上发展起来的一种高效膜分离技术，其基本依据是离子在电场作用下的定向运动和离子交换膜的选择透过性，以及双极膜特有的水解产生H+、OH-的能力。
在此法中同时还有配套使用的阴膜和阳膜。
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双极膜电渗析技术在新能源领域的应用研究进展摘要：双极膜电渗析技术（BMED）集成了双极膜和电渗析技术，充分利用了双极膜界面水解离速度快的性能，通过将双极膜与阴、阳单极模适当组合，实现不同的分离功能。
与传统工艺相比，BMED具有高效节能、环境友好、资源化利用率高等优点。
本文介绍了BMED的技术原理和设备构型，并对其在新能源领域的应用研究进展进行了综述，对BMED技术的未来研究与发展进行了展望。
关键词：双极膜；电渗析；酸碱；碳捕获；新能源近十年来，双极膜电渗析技术（Bipolar Membrane Electrodialysis, BMED）的理论和应用研究获得快速发展，双极膜材料及制备技术不断取得新的进步，应用领域已从化工领域的脱盐和酸碱制备拓展到环保领域的废水和废气处理及资源化利用。
近年来，BMED在化学储能、水电解制氢和太阳能利用等新能源领域也表现良好的应用潜力。
上世纪90年代中期，以美国为代表的西方国家就已开展了BMED的工业化应用，而目前国内还多停留在实验研究和小规模应用阶段。
因此，加强BMED的理论和应用研究，对于推动其在新能源利用领域的应用具有重大意义。
1. BMED的技术原理和设备构型1.1 BMED的技术原理双极膜（Bipolar Membrane，BPM）是一种新型的离子交换膜，通常由阴离子选择性层（AEL）、阳离子选择性层（CEL）和中间界面层（催化层）等3部分复合而成[1]。
当BPM两端施加反向电压时，阴、阳离子选择性层中的离子将分别通过阴、阳层向主体溶液迁移，由于固定电荷基团的静电排斥，溶液中同离子渗透进入离子交换层被阻止，于是在BPM中间界面层出现了一个狭窄区域，该区域的电场强度高达108V/m[2]，此时该区域中的H2O分子快速解离生成H+和OH-[3]，并通过膜层迁移到主体溶液之中，消耗的水分子通过扩散作用由膜外溶液向中间界面层补充，双极膜水解离的速率为常规水解离速率的5×107倍。
目前描述双极膜水解离机理主要有三种模型：第二效应模型、化学反应模型和中间层模型[4]，其中以第二效应模型和化学反应模型应用较为广泛。
第二效应模型以ONSAGER[5]提出的弱电解质解离理论为基础。
双极膜的水解离发生在双极膜中间界面层的尖锐耗尽区，并且水解离的速率随着电场强度的增大而迅速增加，而H+和OH-重新复合生成水的速率不变。
尽管第二效应模型在电场强度为107～108V/m时能描述一定的试验结果，但在分析诸如水等高介电常数液体为溶剂的自由均相溶液时则存在一定的局限性。
同时第二效应模型忽略了双极膜化学结构对水解离过程的影响。
化学反应模型是1993年由SIMONS[6]首次提出。
该模型认为双极膜的水解离是由离子交换膜固定基团（羧酸类、磺酸类和叔胺基团类物质）可逆的质子化和去质子化产生的[6-7]。
但后续的相关研究表明，化学反应模型机理并不局限于通常的膜固定电荷基团，膜内的其他活性物质，如金属氢氧化物、重金属混杂物和金属络合物同样会促进水的解离[2]。
与第二效应模型相比，化学反应模型考虑了膜的化学结构对水解离的影响，并合理解释了水分子在阴离子交换膜上更容易发生极化的原因，但该模型不能合理解释电场对双极膜水解离速率的显著影响。
1.2 BMED的设备构型BMED的设备构型主要有两种：三室式和两室式。
三室式构型是BMED设备最典型的结构，如图1(a)。
一个单元由BPM、阴离子交换膜（AEM）和阳离子交换膜（CEM）组成，其中AEM面向BPM的CEL侧，CEM面向BPM的AEL侧，单元池依次分隔成酸室、盐室和碱室。
通常BMED设备由多个单元堆叠而成。
三室式构型的优点是盐溶液可以与生成的酸液和碱液分离，从而可以同时生产高纯度的酸液和碱液两个产品。
两室式构型的示意图见图1(b)，根据单元膜构成不同又可分为两种类型，见图1(b1)和图1(b2)。
在两室式构型中，一个单元由BPM、AEM或CEM单膜组成，单元池依次分隔成酸室（或碱室）和盐室。
当原料液为弱酸（或碱）盐溶液时，相应酸（或碱）溶液的导电性较差，电极间距越小，电场强度越大，这有利于产酸（或碱），在这种情况下，两室式构型比三室式构型更有优势。
此外，由于每个单元需要较小的膜面积，而且工艺设计相对简单，只有两个溶液出口，两室式构型在投资和运营成本方面也具有一定优势。
图1 BMED设备构型示意图 (a)三室式，(b)二室式[8]此外，BMED也可用于无需任何单膜（AEM或CEM）的电化学体系，具有调节溶液pH值的功能[9-11]。
2. BMED技术在新能源领域的应用研究进展2.1酸碱流电池（ABFB）BPM促进水快速离解的能力可用于pH和盐度梯度形式电能的可逆存储，即所谓的“酸碱流电池”[12-13]。
ABFB由一个三室BMED装置组成，该装置在反向偏压（充电阶段）和正向偏压（放电阶段）下交替工作。
在充电阶段，外部电流被施加到电极上，在双极膜界面产生H+和OH-离子，从而在整个BPM中产生pH差。
在放电过程中，过程则是相反的，水复合发生在双极膜界面（正向偏压），在膜堆中产生的离子电流转换为电极上的电流，然后由外部负载收集。
由于通过BPM产生的pH梯度，ABFB的能量密度比浓度梯度流电池（仅基于单极膜）高3倍以上[14]。
例如，通过使用1M HCl和1M NaOH溶液（即整个BPM的ΔpH=14），ABFB的理论能量密度为40 kJ/L。
ABFB的最大优点在于使用的电解质无毒、廉价且可大量使用，如NaCl。
ABFB的能量损失主要由Co离子泄漏引起，相当于总能量损失的39%~65%。
另外，由于膜的低质子和羟基选择性，导致库仑效率在13%~27%范围内[14]。
通过提高膜的选择性以及BPM在正向偏压下的性能（特别是层间的附着力），可以显著提高ABFB的性能，使其能够承受高电流密度而不发生分层。
2.2电解水制氢另一个最近受到关注的BPM辅助工艺是通过BMED进行水电解制氢。
BPM辅助电解的一个优点是保持pH中性——阳极产生的H+被BPM中产生的OH-离子中和，阴极发生相反的中和。
例如，有研究表明，使用1M H2SO4和1M NaOH作为电解溶液，电流密度稳定在200A/m2时，最大制氢速率可达到11mmol/h[15]。
然而，目前工艺效率仍然相对较低（低于55%）。
如果利用金属工业的酸碱废液电解制氢，BPM辅助电解技术可能具有一定的应用前景。
2.3太阳能利用此外，BMED在太阳能利用领域也具有广阔的应用前景。
BPM可用于维持太阳能燃料电池电极室中的酸性/碱性条件[9-10]。
Vermaas等人报告说，使用带有钙钛矿型光采集器的BMED系统，太阳能到氢气的转化率高达12.7%，稳定性良好[17]。
white等人将光酸性染料引入膜聚合物中，以产生光驱动质子泵[16]。
光被光酸性染料分子吸收，光电作用被记录下来，基本上创造了一种能将阳光直接转化为离子电的装置。
3.结语BMED因其高效节能、环境友好等特点，在化工、环保、食品、生物分离和能源等领域均具有广阔的应用前景，将成为未来电膜一体化技术的重要发展方向。
与西方国家相比，我国MBED技术在理论和应用研究方面起步较晚，虽然取得了快速发展，但仍需凝聚国家和社会力量加快发展。
重点突破双极膜材料及膜制备工艺，进一步提升膜的化学稳定性，增强膜的抗污染性能和离子选择性；研究新的界面催化组分，降低膜工作电压；积极开展MBED技术的工程示范研究，获取工程实践数据，为MBEDI技术的优化发展提供基础数据。
可以预见， BMED技术的进一步研究和发展必将推动我国社会经济的可持续发展。
参考文献[1] 董恒, 王建友, 卢会霞. 双极膜电渗析技术的研究进展[J]. 化工进展, 29(2010), 217-222.[2] A. J. B. Kemperman. Bipolar membrane electrodialysis[M]. Enschede: Twente University Press, 2004.[3] S. H. Kwon, W. R. Ji. Study on acid/base formation by using sulfonated polyether ether ketone/aminated polysulfone bipolar membranes in water splitting electrodialysis[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 55(2016), 2128-2133.[4] 王耀明. 双极膜电渗析法生产有机酸过程的几个关键科学问题研究 [D]. 合肥:中国科学技术大学, 2011.[5] L. Onsager. Deviations from ohm's law in weak electrolytes[J]. Journal of Chemical Physics, 2(1934), 599-615.[6]R. Simons. Water splitting in ion exchange membranes[J]. Electrochimica Acta, 30(1985), 275-282.[7] J. Balster, D. F. Stamatialis, M. Wessling. Electro-catalytic membrane reactors and the development of bipolar membranetechnology[J]. Chemical Engineering & Processing ProcessIntensification, 43(2004), 1115-1127.[8] X. Tongwen. Electrodialysis processes with bipolar membranes (EDBM) in environmental protection - a review[J]. Resour. Conserv. Recycl., 37 (2002), 1-22.[9] M. Schreier, F. Heroguel, L. Steier, et al. Solar conversionof CO2 to CO using earth-abundant electrocatalysts prepared by atomic layer modification of CuO[J]. Nat. Energy, 2 (2017), 1-9.[10] J. Luo, D. A. Vermaas, D. Bi, et al. Bipolar membrane-assisted solar water splitting in optimal pH[J]. Adv. Energy Mater., 6 (2016), 1600100.[11] C. W. Anson, S. S. Stahl. Processes for electrochemical production of electrolyte- free hydrogen peroxide[J]. 3 (2019), 2889–2891.[17] D. A. Vermaas, W. A. Smith. Synergistic electrochemical CO2 reduction and water oxidation with a bipolar membrane[J]. ACS Energy Lett., 1 (2016), 1143-1148.[12] A. T. Emren, V. J .M. Holmstrom. Energy storage in a fuelcell with bipolar membranes burning acid and hydroxide[J]. Energy, 8 (1983), 277-282.[13] J. F. Walther. Process for production of electrical energyfrom the neutralization of acid and base in a bipolar membrane cell[P]. US4311771A, 1980.[14] W. J. van Egmond, M. Saakes, I. Noor, et al. Performance ofan environmentally benign acid base flow battery at high energydensity[J]. Int. J. Energy Res, 42 (2018) 1524–1535.[15] B. Yuzer, H. Selcuk, G. Chehade, et al. Evaluation ofhydrogen production via electrolysis with ion exchange membranes[J]. Energy, (2019), 116420.[16] W. White, C. D. Sanborn, D. M. Fabian, et al. Conversion of visible light into ionic power using photoacid-dye-sensitized bipolar ion-exchange membranes[J]. Joule, 2 (2018), 94-109.[17] E. Koberstein, T. Lehmann. Method of working up the solution from the enzymatic resolution of a racemate of an N-acetyl-DL-amino-carboxylic acid[P]. US4909916A, 1988.1。