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Progress in Chemistry 2010, Vol. 22 Issue (10): 2003-2013 Previous Articles   Next Articles

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Preparation and Applications of Hybrid Ion Exchange Membranes

Wu Cuiming1    Xiao Xinle1   Cui Peng1   Xu Tongwen2**   

  1. (1.School of Chemical Engineering, Hefei University of Technology,Hefei 230009,China;2.School of Chemistry and Materials Science, University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)
  • Received: Revised: Online: Published:
  • Contact: Xu Tongwen E-mail:twxu@ustc.edu.cn
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Organic-inorganic hybrid ion exchange membranes have been developing into a fascinating new field of research since their emergence in 1980s, because of their potential applications in such fields as fuel cells, electrochemical analysis and sensing, electro-membrane separation, diffusion dialysis, etc. Based on the work of our research group, the recent development of the preparation and application technologies (especially during the latest 5 years) is reviewed in this paper. Preparation methods including sol-gel process, blending, in situ in?ltration and precipitation are elaborated, and the applications in fuel cells, electrochemical analysis, sensing, electro-membrane separation, diffusion dialysis, microfiltration, nanofiltration and pervaporation are summarized. Finally, the brief summary and comments on their future development are prospected.

Contents
1 Introduction
2 Preparation of organic-inorganic hybrid ion exchange membranes
2.1 Sol-gel process
2.1.1 Sol-gel of organically modified alkoxysilane R'nSi(OR)4-n or (RO)3Si-R'Si(OR)3
2.1.2 In-situ sol-gel in polymer matrix
2.1.3 Sol-gel of functionalized polymer
2.2 Blending
2.3 In situ in?ltration and precipitation
2.4 Other preparation methods
3 Applications of organic-inorganic hybrid ion exchange membranes
3.1 Fuel cells
3.2 Electrochemical analysis and sensing
3.3 Electro-membrane separation and diffusion dialysis
3.4 Adsorption and separation of heavy metal ions and bio-macromolecules
3.5 Other applications
4 Summary and perspective

Key words: organic-inorganic hybrid membrane, inorganic-organic hybrid membrane, ion exchange membrane materials, sol-gel, fuel cells, electrochemical analysis

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