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传统的有色金属冶炼采用的是电解有色金属的氯化物溶液的方法,此种方法虽然能够通过定期更换阴极板就可得到高纯度金属单质,但是也存在严重问题即产生大量的氯气,这既会严重污染空气又会危及操作工人的身体健康。双膜三室工艺针对传统金属冶炼工艺中产生大量氯气的弊端,将传统的电解槽内引入阴、阳离子交换膜将其分成三个隔室,阳极室内加入稀硫酸、阴极室内加入金属氯化物溶液、中极室加入稀盐酸,利用离子交换膜的选择透过性,既会消除电解过程中产生的氯气,又会在中极室回收高浓度的盐酸溶液,产生额外的经济效益。本文对离子交换膜的选择透过性机理进行了实验探究,提出了膜的ζ电位影响了膜的选择透过性的设想。通过实验可知:阳膜在相同浓度的不同电解质溶液中,离子价态高的其表面ζ电位越低,相同价态的离子水合半径小的电位高,阳膜的氯离子泄露率与膜表面ζ电位的大小成反比,阳膜表面ζ电位随pH的增大先减小后增大,随溶液浓度增大而减小,同样的原理适用于阴膜。提出孔道内部ζ电位形成的“场源”与表面ζ电位共同作用影响了膜的选择透过性。制备了含聚偏氟乙烯颗粒14.0%的聚偏氟乙烯—苯乙烯基膜,通过测定膜的接枝率的大小确定了氮气保护条件下碱处理以及接枝反应的最佳条件:KOH/乙醇溶液浓度为0.01mol/L、碱处理温度为70℃、反应时间为50min、相催化剂（四丁基溴化铵）浓度为3mg/ml、接枝反应时间为3h、接枝反应温度为70℃以及引发剂（过氧化苯甲酰）含量为0.4g/100ml,此时基膜的接枝率能够达到20%左右。通过测定磺化度的大小确定了接枝膜在98%的浓硫酸中磺化的条件:磺化温度为60℃、时间为4h,此时接枝膜的磺化度达到1.28mmol/g以上。通过对自制的阳离子交换膜进行电镜扫描可以看出膜表面也存在比较大的孔径,确定使用无机纳米粒子SiO2、Al2O3进行掺杂改性,通过对两种纳米粒子掺杂量不同的对比实验可以得到:前者的改性效果要比后者好,当SiO2占聚偏氟乙烯颗粒含量的0.50%时,膜的各项参数指标能够处在比较好的水平,此时膜的接枝率为16.92%,磺化度为1.28mmol/g,离子交换容量为1.64mmol/g,膜电位为14.72mv,氯离子泄露率为4.56%。对自制膜与IONSEP-HC-C型商品膜进行了双膜三室电解实验,电解4h后测得自制膜氯离子泄漏率的变化率要比IONSEP-HC-C型商品膜低24.56%,可以看出掺杂SiO2改性的聚偏氟乙烯—苯乙烯阳离子交换膜的选择透过性要高。