采用流延成型法,分别以FeCl₃和戊二醛等对羧甲基纤维素（CMC）和聚丙烯酰胺（PAM）进行改性,制备了改性聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素双极膜,即mPAM/mCMC双极膜。对胶体进行黏度测定,并对双极膜运用FTIR红外光谱、扫描电镜测定、热重分析、膜的溶胀度测定及离子交换容量测定、黏度测定等手段进行表征。在超声波槽中,以mPAM/mCMC双极膜为电槽隔膜,MnSO₄-H₂SO₄为电解液,电生成纳米MnO₂,继而以MnO₂/Mn²⁺为氧化媒介电合成甘油醛。用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜等手段进行表征,研究了电合成甘油醛的电化学行为。实验结果表明,在超声波下电生成的MnO₂不附着生长在电极上,而是以几十纳米到几微米的颗粒悬浮在溶液中,与甘油进行随后的化学反应,在电场的作用下,双极膜中水离解产生H⁺和OH^-,生成的H⁺及时传输入阴极室中可补充电生成甘油醛时H⁺的消耗,槽电压稳定。以mPAM/mCMC双极膜为电槽隔膜时产率可达91.6%,电流效率为65.5%。以mPAM/mCMC双极膜作为电解槽隔膜,应用于双成对电合成乙醛酸体系。极大提高了电流效率。双极膜中水电离后生成的H⁺透过mCMC阳离子膜进入阴极室中,补充了草酸电还原成乙醛酸过程中H⁺的消耗;OH^-透过mPAM阴离子膜进入阳极室中,与乙二醛电氧化成乙醛酸过程中产生的H⁺结合生成水,促使反应正向进行。以饱和草酸和0.1mol·L^-1盐酸的混合液作阴极液,以10%乙二醛和KBr的混合液作阳极液,石墨为电极,电流密度为30 mA·cm^-2,常温下电解,阴极电流效率最大可达80.4%,阳极电流效率最大可达75.9%,电解电压恒定在2.7 V左右。