双极膜电渗析将双极膜的水解离特性与普通电渗析离子分离特性完美结合,该技术集合了双极膜与普通电渗析两者的优点。在优化传统工业过程发挥了独特的作用。为解决环境、化工、生物等领域中的技术难题提供了新的解决思路,同时为解决人类面临的环境、资源、能源等问题提供了有效技术手段。双极膜作为双极膜电渗析的核心部件,在双极膜电渗析生产中起着至关重要的作用。因此,双极膜的性能直接关系着双极膜电渗析的性能。而双极膜最核心的性能就是其水解离性能,目前关于双极膜的水解离特性的表征主要通过测定I-V曲线,交流阻抗谱等。双极膜电渗析在由水和有机相构成的混合体系中的应用解决了一些传统电渗析难以解决的技术难题,为双极膜电渗析提供了新的发展方向。而相关混合体系对双极膜性能的影响却很少研究,因此本文选取Neosepta BP-1,FBM, CJ-BPM三种商业双极膜作为研究对象,以水-乙醇为研究体系,测定了不同乙醇含量下这三种商业双极膜的交流阻抗谱,也考察了这三种商业双极膜的耐溶剂性能,并且根据交流阻抗谱给出的信息,使用简化模型计算出了双极膜在水-乙醇体系下水解离区域的厚度,为双极膜电渗析在水-乙醇体系中的应用提供可靠的表征和筛选手段。结果显示,阻抗谱显示阻值随着电流密度的增加而降低,该趋势与水体系下的结果相一致,这说明在低的乙醇含量下双极膜的水解离性质并没有改变,在水-乙醇混合体系下,仍然可以利用双极膜的水解离性能进行相应的应用;随后,继续增加乙醇含量,阻值增加明显,而且乙醇的增加使得双极膜中间界面区域的水浓度降低,削弱了中间界面层的水解离反应。通过交流阻抗谱图的峰值和简化公式,计算出了BP-1, FBM双极膜在不同乙醇含量的氯化锂水-乙醇混合溶液中的中间界面层厚度,可以更直观的看出乙醇含量对双极膜中间界面层性能的影响。结果表明,当乙醇含量逐渐增加时,λ呈现增加的趋势,这使得双极膜电阻增加并在一定程度上削弱中间层的电场强度,使得水解离常数降低,水解离速率降低。基于上述实验结果,我们进行了双极膜电渗析在水-乙醇混合体系下生产水杨酸的尝试。通过对乙醇含量,电流密度,水杨酸钠浓度和膜堆构型等因素的考察,并综合考虑电流效率和能耗的影响,双极膜电渗析生产水杨酸的最佳条件确定为：电流密度为20 mA cm-2,乙醇含量为40 v/v%,水杨酸钠浓度为0.3 molL-1,BP-C构型。在最佳的参数下,我们又试验了具有4个重复单元的扩大实验。从整体效果来看,扩大化实验验证了双极膜电渗析制备水杨酸的可行性。实验持续了180分钟,电流效率达到88%,能耗为1.78 kw h kg-1。此外在最佳参数下,酸室中不需要支撑电解质,这避免了其他盐离子造成酸污染。总之,本论文的开展为双极膜电渗析在水.乙醇体系下的应用提供了理论与实验参考,为双极膜电渗析生产其他难溶或不溶十水的有机酸提供了新的研究思路。特别是对于双极膜电渗析在清洁生产水不溶性的芳香酸领域将发挥重要的作用。