離子選擇膜英文解釋翻譯、離子選擇膜的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ion selective membrane

分詞翻譯：

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

選擇的英語翻譯：

select; choose; elect; pick; staple; choice; selection
【計】 ALT; selecting
【醫】 selection
【經】 pick; select; selecting; selection

膜的英語翻譯：

film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【醫】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum

專業解析

離子選擇膜（Ion-selective membrane），在電化學和膜分離技術領域，特指一類對特定離子具有選擇性透過能力的薄膜材料。其核心功能在于允許目标離子（如氫離子 H⁺、鈉離子 Na⁺、氯離子 Cl⁻ 等）優先通過，同時阻礙或顯著降低其他離子或分子的傳輸速率。這種選擇性基于膜材料的化學組成、結構（如存在帶固定電荷的官能團）以及離子與膜之間的特定相互作用（如尺寸篩分、電荷排斥、溶解-擴散機制等）。

術語解析：

離子 (Ion - /ˈaɪ.ɒn/)：指原子或分子因得失電子而攜帶正電荷（陽離子，Cation）或負電荷（陰離子，Anion）的帶電粒子。是電化學過程中的基本電荷載體。
選擇 (Selective - /sɪˈlek.tɪv/)：指膜并非對所有離子一視同仁，而是依據其物理化學性質（如電荷符號、水合離子半徑、親疏水性）對特定離子表現出優先透過的特性。這種選擇性是此類膜功能的核心。
膜 (Membrane - /ˈmem.breɪn/)：指具有分離功能的薄層屏障材料，通常為固态或凝膠态聚合物（如全氟磺酸樹脂Nafion、聚乙烯醇、聚苯醚等），也可以是陶瓷或有機-無機複合材料。其結構可以是均質的，也可以是異質的（如含離子交換基團）。

核心特性與功能：

選擇性滲透 (Permselectivity)：這是離子選擇膜最核心的屬性，指膜允許特定離子通過而阻擋其他離子或分子的能力。選擇性高低通常用遷移數或選擇性系數來衡量。
離子傳導 (Ion Conduction)：膜為特定離子提供了遷移通道，使其能在電場或濃度梯度驅動下通過膜進行傳輸。
電荷屏障 (Charge Barrier)：膜内的固定電荷基團（如磺酸基 -SO₃⁻ 用于陽離子交換，季铵基 -NR₃⁺ 用于陰離子交換）通過靜電作用（Donnan排斥）排斥帶有同種電荷的離子，增強對目标反離子的選擇性。
分離與濃縮 (Separation and Concentration)：基于選擇性滲透原理，離子選擇膜廣泛應用于離子混合物的分離、目标離子的濃縮或去除（脫鹽）。

典型應用場景：

電滲析 (Electrodialysis - ED)：利用陰、陽離子選擇膜交替排列，在直流電場作用下實現溶液的脫鹽、濃縮或酸堿回收。
反滲透預處理 (Reverse Osmosis Pretreatment)：用于去除水中的特定高價離子（如硬度離子 Ca²⁺, Mg²⁺），保護反滲透膜。
燃料電池 (Fuel Cells)：如質子交換膜燃料電池（PEMFC）中的質子交換膜（一種陽離子選擇膜，僅允許 H⁺ 通過），傳導質子并分隔燃料和氧化劑。
離子選擇性電極 (Ion-Selective Electrodes - ISE)：電極的關鍵敏感部件，其膜對特定離子産生選擇性響應，形成膜電位。
擴散滲析 (Diffusion Dialysis)：利用濃度差驅動，通過離子選擇膜回收酸或堿。
電解工業 (Electrolysis)：如氯堿工業中使用的陽離子交換膜，允許 Na⁺ 通過以生成氫氧化鈉，同時分隔陽極和陰極室。

參考文獻：

國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - 電化學術語：提供權威的電化學術語定義，包括膜過程相關術語。 (鍊接：https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03820 - 需确認IUPAC金皮書中對膜相關術語的具體定義路徑可能需進一步檢索)
Springer Materials - The Landolt-Börnstein Database：包含詳細的材料科學數據，涵蓋各類離子交換膜和選擇膜的性能參數、制備方法及應用。 (鍊接：https://materials.springer.com/ - 需通過平台内檢索特定膜材料)
美國化學會 (ACS Publications) - 《化學評論》(Chemical Reviews)：刊載關于離子交換膜、選擇膜材料設計、機理及前沿進展的高影響力綜述文章。 (鍊接：https://pubs.acs.org/journal/chreay - 需檢索具體文章，例如關于離子交換膜或燃料電池膜的綜述)

網絡擴展解釋

離子選擇膜是一種能夠選擇性允許特定離子通過的功能性膜材料，其核心特性基于物理結構和化學性質的協同作用。以下是綜合多個來源的詳細解釋：

一、定義與基本原理

離子選擇膜通過孔徑大小和電荷特性實現離子篩選。例如：

孔徑篩選：類似分子篩，僅允許直徑小于膜孔徑的離子通過（如鈉離子比鈣離子更易通過孔徑較小的膜）。
電荷篩選：帶正電荷的膜排斥陽離子而允許陰離子通過（陽離子選擇膜），反之亦然。

二、分類與特性

陽離子選擇膜
含負電荷基團（如磺酸基），優先透過陽離子（如Na⁺、H⁺），應用于燃料電池質子交換。
陰離子選擇膜
含正電荷基團（如季铵基），允許陰離子（如Cl⁻、OH⁻）通過，常見于電解水制氫氧過程。

三、關鍵應用領域

電解工業：隔離陰陽極産物，提升電解效率（如氯堿工業中防止H₂與Cl₂混合爆炸）。
水處理：通過選擇性滲透去除重金屬離子（如反滲透膜過濾Ca²⁺、Mg²⁺）。
能源裝置：燃料電池中傳遞質子（H⁺）同時阻隔電子直接傳導。

四、材料與制備

主要采用全氟磺酸樹脂（如Nafion膜）或聚苯乙烯衍生物，需兼具化學穩定性（耐酸堿）和機械強度。無機材料（如沸石膜）因耐高溫特性也用于特殊場景。

通過這種選擇性滲透機制，離子選擇膜在化工、環保、能源等領域實現了高效分離與反應控制。