| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| Dedication | 第9-10页 |
| Acknowledgements | 第10-17页 |
| Abbreviations and Acronyms | 第17-24页 |
| Chapter 1 Introduction to ion exchange membranes | 第24-47页 |
| 1.1. Etymology of membrane | 第24-25页 |
| 1.2. Concepts and principles of ion exchange membranes | 第25-33页 |
| 1.2.1. Anion exchange membranes (AEMs) | 第27-28页 |
| 1.2.2. Cation exchange membranes (CEMs) | 第28-29页 |
| 1.2.3. Homogeneous membranes | 第29-30页 |
| 1.2.4. Heterogeneous membranes | 第30页 |
| 1.2.5. Porous and non-porous membranes | 第30-31页 |
| 1.2.6. Liquid membranes | 第31-32页 |
| 1.2.7. Ceramic membranes | 第32页 |
| 1.2.8. Organic-inorganic membranes | 第32-33页 |
| 1.2.9. Interpenetrating polymer network membranes | 第33页 |
| 1.3. Membrane technology based separation processes | 第33-43页 |
| 1.3.1. Diffusion dialysis | 第33-38页 |
| 1.3.1.1. Principles of Diffusion dialysis | 第35-36页 |
| 1.3.1.2. Models for diffusion dialysis process | 第36-38页 |
| 1.3.2. Electrodialysis | 第38-43页 |
| 1.3.2.1. Principles of Electrodialysis | 第40-42页 |
| 1.3.2.2. Models for electrodialysis process | 第42-43页 |
| 1.4. Statement significance | 第43-45页 |
| 1.5. Objectives and scope of research | 第45-47页 |
| Chapter 2 Experimental section | 第47-55页 |
| 2.1. Materials and reagents | 第47-48页 |
| 2.2. Methods of membranes preparation | 第48页 |
| 2.3. Characterizations | 第48-55页 |
| 2.3.1. Polymer characterization | 第48-49页 |
| 2.3.2. Water uptake (WU) | 第49页 |
| 2.3.3. Linear expansion ratio (LER) | 第49-50页 |
| 2.3.4. [on Exchange Capacity (IEC) | 第50页 |
| 2.3.5. Thermal and mechanical analyses | 第50-51页 |
| 2.3.6. Morphological analysis | 第51页 |
| 2.3.7. Membrane area resistance | 第51-52页 |
| 2.3.8. Transport number | 第52页 |
| 2.3.9. Diffusion dialysis | 第52-54页 |
| 2.3.10. Electrodialysis experiment | 第54-55页 |
| Chapter 3 Imidazolium functionalized anion exchange membrane blended with PVA foracid recovery via diffusion dialysis process | 第55-73页 |
| 3.1. Introduction | 第55-57页 |
| 3.2. Preparation of Anion Exchange Silica Precursor (AESP) | 第57页 |
| 3.3. Membrane preparation | 第57-58页 |
| 3.4. Results and Discussion | 第58-71页 |
| 3.4.1. Membrane preparation and characterization of polymers | 第58-61页 |
| 3.4.2. Ion exchange capacity and water uptake | 第61-63页 |
| 3.4.3. Thermal and mechanical stabilities | 第63-67页 |
| 3.4.4. Membrane morphologies | 第67-69页 |
| 3.4.5. Diffusion dialysis | 第69-71页 |
| 3.5. Conclusion | 第71-73页 |
| Chapter 4 Functionalized anion exchange membranes based on pyridine derivatives fordiffusion dialysis | 第73-106页 |
| 4.1. Facile synthesis of Pyridinium functionalized anion exchange membranes for diffusiondialysis application | 第73-89页 |
| 4.1.1. Introduction | 第73-75页 |
| 4.1.2. Preparation of Anion Exchange Pyridinium Salt | 第75-76页 |
| 4.1.3. Membrane preparation | 第76页 |
| 4.1.4. Results and discussion | 第76-88页 |
| 4.1.4.1. Membrane preparation and characterization of polymers | 第76-79页 |
| 4.1.4.2. Ion exchange capacity, water uptake and dimensional swelling | 第79-81页 |
| 4.1.4.3. Mechanical strengths of membranes | 第81-82页 |
| 4.1.4.4. Thermal stabilities of membranes | 第82-84页 |
| 4.1.4.5. Membrane morphologies | 第84-85页 |
| 4.1.4.6. Diffusion dialysis | 第85-88页 |
| 4.1.5. Conclusion | 第88-89页 |
| 4.2. Covalently cross-linked pyridinium based AEMs with aromatic pendant groups for acidrecovery via diffusion dialysis | 第89-105页 |
| 4.2.1. Introduction | 第89-91页 |
| 4.2.2. Synthesis of anion exchange precursor | 第91-92页 |
| 4.2.3. Membrane preparation | 第92页 |
| 4.2.4. Results and discussion | 第92-105页 |
| 4.2.4.1. Membrane preparation and characterization | 第92-96页 |
| 4.2.4.2. Ion exchange capacity, water uptake and dimensional changes | 第96-98页 |
| 4.2.4.3. Mechanical strengths of membranes | 第98-99页 |
| 4.2.4.4. Thermal stabilities of membranes | 第99-101页 |
| 4.2.4.5. Membrane morphologies | 第101-102页 |
| 4.2.4.6. Diffusion dialysis | 第102-105页 |
| 4.3. Conclusion | 第105-106页 |
| Chapter 5 Novel synthetic route to prepare doubly quaternized anion exchange membranesfor diffusion dialysis application | 第106-126页 |
| 5.1. Introduction | 第106-108页 |
| 5.2. Synthesis of anion exchange precursor | 第108-109页 |
| 5.3. Membrane preparation | 第109-110页 |
| 5.4. Results and discussion | 第110-125页 |
| 5.4.1. Synthesis of anion exchange precursor | 第110-113页 |
| 5.4.2. Membrane preparation and characterization | 第113-116页 |
| 5.4.3. Water uptakes (WU), ion-exchange capacities (IECs) and dimensional changes | 第116-119页 |
| 5.4.4. Mechanical strengths of membranes | 第119-120页 |
| 5.4.5. Thermal stabilities of membranes | 第120-121页 |
| 5.4.6. Morphologies of membranes | 第121-123页 |
| 5.4.7. Diffusion dialysis | 第123-125页 |
| 5.5. Conclusion | 第125-126页 |
| Chapter 6 Anion exchange membranes with cationic head groups for electrodialysisapplication | 第126-138页 |
| 6.1. Introduction | 第126-127页 |
| 6.2. Synthesis of 3,5-pyridine dicarboxylate | 第127页 |
| 6.3. Membrane preparation | 第127-128页 |
| 6.4. Results and discussion | 第128-137页 |
| 6.4.1. 1H-NMR and IR studies | 第129-131页 |
| 6.4.2. Water uptakes (WU),ion-exchange capacities (IECs) and dimensional changes | 第131-132页 |
| 6.4.3. Thermal and mechanical stabilities | 第132-134页 |
| 6.4.4. Membrane area resistance and transport number | 第134-135页 |
| 6.4.5. Membrane morphologies | 第135-136页 |
| 6.4.6. Electrodialysis performance | 第136-137页 |
| 6.5. Conclusion | 第137-138页 |
| Chapter 7 General Conclusions and recommendations | 第138-143页 |
| 7.1. General conclusions | 第138-141页 |
| 7.2. Recommendations | 第141-143页 |
| References | 第143-164页 |
| Achievements and merits | 第164页 |
| Publications | 第164-166页 |
