离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜，阳离子膜通常是磺酸型的，带有固定基团和可解离的离子 。
中文名阳离子交换膜
选择透过性
磺酸型
带有固定基团和可解离的离子
2+离子的通过率降低了20倍。
我国是从1958年着手尝试研究离子交换膜的，尽管相对日本和欧美国家起步较晚，但是同样取得了一定的进展。我国在1977年实现将电渗析技术应用于制盐工业。
1981年，仉琦等人采用价格低廉、毒性小的有机胺为处理剂，将其应用于电渗析脱盐，发现膜的选择透过性显著增加.虽然国内尚无一、二价选择性离子交换膜的规模化生产，但是这种具有特殊性能的离子交换膜已经得到国内学者们的充分重视，并且在理论上取得了一些突破。
改性方法
掺杂改性
掺杂改性是借助添加剂的某些特定优势来提高膜的选择透过性。尽管聚电解质会堵塞膜孔道，但是具有更大水合半径的离子能通过膜，这也表明斥力的不同会对离子的迁移产生显著的影响。
用聚醚醚酮、聚醚砜等制备的复合膜具有较低的电阻和良好的单价选择性能。以聚苯胺为功能材料制得改性有机-无机复合膜，并将其应用于单价离子选择性分离体系。
结果表明，混合膜对Na+迁移的影响并不明显，但对离子的截留率大大提高。用化学法聚合苯胺制备的复合膜，考察了时间对离子交换容量和选择性的影响，得出在长时间聚合条件下，聚苯胺会发生降解，只有在膜表面的改性层足够薄和表面足够平的情况下，分离效率才会提高。
表面改性
表面改性是指对离子交换膜进行粒子轰击或者辐射等方法使膜的表面形成一层改性层或增加膜表面的作用基团来提高膜的选择透过性。
近年来，膜表面改性包括：电沉积表面改性、光化学反应法表面改性、浸渍法表面改性。这些方法都是在已有的基膜的基础上，对膜表面的物理一化学性质进行修饰。
二氧化硅改性
Nafion阳离子交换膜以其优秀的机械和离子选择性能得到广泛应用，而在强酸性条件下，虽然比其他类型阳离子交换膜仍有着明显的优势，但其性能却已明显降低。针对这一问题，采用了正硅酸乙酯对其进行改性处理，并对改性后膜的性能进行了研究。通过对离子交换容量、离子选择透过性、含水率的测试，发现在交换容量和含水率变化不大的情况下，对氯离子的阻挡效果得到了明显的改善，在最优的改性条件下较原膜提高了53.8%。[1]
表面改性分析
等离子体涂层表面改性
借助等离子体技术对膜进行改性，常用的改性材料为金属纳米颗粒，因为其有着优越的电学、吸附及稳定性能。纳米金属颗粒涂层可以提高膜表面的电荷密度，减少或缩小膜表面及内部的孔隙，进而提高膜电位及离子选择透过性，降低膜电阻。
过厚的粒子涂层对改善膜的性能会起到相反的作用，因为过多的纳米颗粒会堵塞离子迁移的通道，且会把膜表面及内部的离子交换基团包围起来，从而阻碍离子的交换及迁移。
射线辐射表面改性
借助射线辐射，可以提高膜表面固定活性基团浓度，减少基质内部自由空间，从而提高膜对离子的选择透过性，但辐射改性却会使膜的导电率略微降低，因为膜内部自由空问率的减少对导电率的影响往往要大于表面活性基团浓度增加对导电率的影响。采用射线辐射法对阳离子交换膜进行改性。
其采用的膜以天然聚合物纤维素为基质，由于其表面的负电性，所以具有较大的溶胀度。
实验中分别采用三种辐射强度去处理膜，以确定辐射剂量对膜性能的影响，然后通过盐扩散、交流电阻分析来测定膜的渗透性、电阻、离子迁移数、离子选择透过性，并通过不同浓度的氯化钠和氯化镁溶液来测定膜电位。
浸融法涂层表面改性
阳离子交换膜的基质材料多为疏水性的高分子聚合物，若要提高膜的离子交换容量等性能，就需改善其亲水性，除了采用前面所述的方法外，对膜进行有机聚合物涂层也可以达到很好的效果，且通过化学反应，涂层聚合物与基质聚合物结合牢固。
在改善膜的亲水性方面，导电聚合物有着很好的前景，由于其化学性质稳定、具有潜在的经济价值而备受关注。用聚苯胺及其衍生物通过浸渍法可实现对聚偏氟乙烯膜的改性。
首先通过化学聚合的方式制备聚苯胺、聚IV-乙基苯胺、聚IV-甲基苯胺和聚邻氨基苯甲醚，添加一定量的磺酸配置成含有聚苯胺或其衍生物的甲醇溶液，在室温下进行超声处理5min，然后将PVDF膜于上述聚合物溶液中放置24h而实现膜的改性。
处理后在膜的表面形成一层致密的、亲水性能好且具有离子选择性的聚合物附着层。此种改性方法。操作简单，成本低，在去除水中钙、镁离子方面表现出良好的可靠及稳定性，可用于水的软化过程。
参考资料1.二氧化硅改性Nafion117阳离子交换膜的性能研究 ·维普期刊
