Модификация мембран Нафион поликатионом в присутствии низших алифатических спиртов и соли

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Значительное повышение ионной селективности было показано для мембран Нафион, модифицированных подидиаллилдиметиламмоний хлоридом (ПДАДМАХ) в присутствии низших алифатических спиртов и NaCl. Установлено, что введение соли в спирт-содержащие модифицирующие растворы приводит не только к снижению диффузионной проницаемости мембран в отношении ионов ванадила, P, но и к одновременному росту протонной проводимости, σ, примерно в два–три раза по сравнению с мембранами, модифицированными в водно-спиртовых растворах в отсутствие соли. В результате ионная селективность модифицированных мембран, рассчитанная как отношение σ/P, возрастает примерно на 4 порядка по сравнению с исходной мембраной Нафион 112. Обсуждается возможный механизм повышения ионной селективности мембран, модифицированных ПДАДМАХ в водно-спиртовых растворах в присутствии соли.

Об авторах

Ю. А. Захарова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Химический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zakh@belozersky.msu.ru
Россия, 119899, Москва

В. Г. Сергеев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Химический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergeyevvg@belozersky.msu.ru
Россия, 119899, Москва

Список литературы

  1. Alent’ev A.Yu., Volkov A.V., Vorotyntsev I.V., Maksimov A.L., Yaroslavtsev A.B. // Membranes and Membrane Technologies. 2021. V. 3. P. 255.
  2. Wu J., Dai Q., Zhang H., Li X. // ChemSusChem. 2020.V. 13. P. 3805.
  3. Machado C.A., Brown G.O., Yang R., Hopkins T.E., Pribyl J.G., Epps T.H. // ACS Energy Lett. 2021. V. 6. P. 158.
  4. Mauritz K.A., Moore R.B. // Chem. Rev. // 2004. V. 104. P. 4535.
  5. Gierke T.D., Munn G.E., Wilson F.C. // J Polym. Sci. Polym. Phys. 1981, V. 19. P. 1687.
  6. Shi C., Liu T., Chen W., Cui F., Liu L., Cai Y., Li Y. // Polymer. 2021. V. 213. P. 123224.
  7. Stenina I.A., Yaroslavtsev A.B. // Membranes 2021. V. 11. P. 198.
  8. Апель П.Ю., Бобрешова О.В., Волков А. В., Волков В.В., Никоненко В.В., Стенина И.А., Филиппов А.Н., Ямпольский Ю.П., Ярославцев А.Б. // Мембраны и мембранные технологии, 2019. Т. 9. С. 59.
  9. Yaroslavtsev A.B., Stenina I.A. // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. P. 423.
  10. Xiong P., Zhang L., Chen Y., Peng S., Yu G. // Angew. Chem. Int. Ed. 2021. V. 60. P. 2.
  11. Thiam B.G., Vaudreuil S.J. // Electrochem Soc. 2021. V. 168. P. 070553.
  12. Khoiruddin, Ariono D., Subagjo, Wenten I.G. // J. Appl. Polym. Sci. 2017. V. 134. P. 45540.
  13. Amiri H., Khosravi M., Ejeian M., Razmjou A. // Adv. Mater. Technol. 2021. V. 6. P. 2001308.
  14. Прихно И.А., Сафронова Е.Ю., Стенина И.А., Юрова П.А, Ярославцев А.Б. // Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. С. 273.
  15. Yang X.-B., Zhao L., Goh K., Sui X.-L., Meng L.-H., Wang Z.-B. // J. Energy Chem. 2020. V. 41. P. 177.
  16. Hu L., Gao L., Yan X., Zheng W., Dai Y., Hao C., He G. // J. Mater. Chem. A. 2019. V. 7. P. 15 137.
  17. Jeon C., Choi C., Kim H.-T., Seo M. // ACS Appl. Energy Mat. 2020. V. 3. P. 5874.
  18. Xi J., Wu Z., Teng X., Zhao Y., Chen L., Qiu X. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. P. 1232.
  19. Deligoz H., Yilmazturk S., Karaca T., Ozdemir H., Naci Koc S., Oksuzomer F., Durmus A., Gurkaynak M.A. // J. Membr. Sci. 2009. V. 326. P. 643.
  20. Jiang S. P., Liu Z., Tian Z.Q. // Adv. Mater. 2006. V. 18. P. 1068.
  21. Elliotta J.A., Hannaa S., Elliott A.M.S., Cooley G.E. // Polymer. 2001 V. 42. P. 2251.
  22. Pyshkina O.A., Novoscoltseva O.A., Zakharova J.A. // Colloid Polym. Sci. 2019. V. 297. P. 423.
  23. Zakharova J.A., Zansokhova M.F., Karpushkin E.A., Sergeyev V.G. // Mend. Commun. 2021. V. 31. P. 839.
  24. Kasaikin V.A., Litmanovich E.A., Zezin A.B., Kaba-nov V.A. // Doklady Akademii Nauk SSSR. 1999. V. 367. P. 359.
  25. Campbell R.A., Arteta M.Y., Angus-Smyth A., Nylander T., Varga I. // J. Phys. Chem. B. 2011. V. 115. P. 15202.
  26. Pang F.-M., Seng C.-E., Teng T.-T., Ibrahim M.H. // J. Mol. Liq. 2007. V. 136. P. 71.
  27. Zakharova J.A., Novoskoltseva O.A., Pyshkina O.A., Karpushkin E.A., Sergeyev V.G. // Coll. Polym. Sci. 2018. V. 296. P. 835.
  28. Kondratenko M.S., Karpushkin E.A., Gvozdik N.A., Gallyamov M.O., Stevenson K.J., Sergeyev V.G. // J. Power Sources. 2017. V. 340. P. 32.
  29. Bradford M.M. // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248.
  30. Katzenberg A., Angulo A., Kusoglu A., Modestino M.A. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 5187.
  31. Saito M., Tsuzuki S., Hayamizu K., Okada T. // J. Phys. Chem. B, V. 110. P. 24410.
  32. Megriche A., Belhadj A., Mgaidi A. // Mediterr. J. Chem. 2012. V. 1. P. 200.
  33. Rabinovich V.A., Chavin Z.Ya. // Short chemical guide, Leningrad, 1978 (in Russian).
  34. Park J.-G., Lee S.-H., Hong Ju-K., Kim T.-G., Busnaina A.A. // J. Electrochem. Soc. 2006. V. 153. P. G811.
  35. Randova A., Hovorka S., Izaґk P., Bartovska L. // J. Electroanal. Chem. 2008. V. 616. P. 117.
  36. Pham T.D., Bui T.T., Nguen V.T., Bui T.K.V., Tran T.T., Pham Q.C., Hoang T.H. // Polymers. 2018. V. 10. P. 220.
  37. Luo Q., Zhang H., Chen J., Qian P., Zhai Y. // J. Memb. Sci. 2008. V. 311. P. 98.
  38. Claesson P. M., Poptoshev E., Blomberg E., Dedinaite A. // Adv. Coll. Interface Sci. 2005. V. 114–115. P. 173.
  39. Shyichuk A., Ziolkowska D., Lamkiewich J. // Spectrosc. Spectr. Anal. 2016. V. 36. P. 583.
  40. Compton S.J., Jones C.G. // Anal. Biochem. 1985. V. 151. P. 369.
  41. Clark S.L., Montague M.F., Hammond P.T. // Macromolecules. 1997. V. 30. P. 7237.

© Ю.А. Захарова, В.Г. Сергеев, 2023