Preparation of SAMS-CMC-CS bipolar membrane and its application in electro-generating FeO 4 2−

The preparation of SAMS-CMC-CS bipolar membrane grafted onto CMC by SAMS was reported. The cross-section view of SAMS-CMC-CS BM were studied by SEM. FT-IR spectrum indicated that SAMS-CMC-CS BM contained-SO ₃ ⁻ ,-COO⁻ and −N=CHR functional groups. Compared with CMC-CS BM, SAMS-CMC-CS BM appears to have better mechanical strength and chemical stability in alkali solution at [OH⁻]≥9.5 mol/L, with a swelling of 55 %. The electrochemical properties of SAMS-CMC-CS BM were also studied. SAMS-CS-CMC BM not only effectively prevented FeO ₄ ²⁻ from diffusing into the cathode chamber, but also played an important role in the supply of OH⁻ consumed during the electro-generated FeO ₄ ²⁻ process.      

CS-CMC聚合物电解质膜的制备及在电生成FeO_4~(2-)中的应用

以戊二醛为交联剂,制备了壳聚糖(CS)-羧甲基纤维素(CMC)聚合物电解质膜.用电子显微镜观察其表面形貌.IR分析表明该聚合物薄膜含有COOH,NH 3官能团,具有两性离子的特征.与CS膜或CMC膜相比,该膜能稳定存在于酸碱溶液中.膜特性研究表明CS-CMC聚合物电解质膜具有离子交换和选择性渗透能力,可作为隔膜电解制备高铁酸盐.     

聚酰胺酸结构及其亚胺化的红外光谱分析

利用变温透射红外光谱方法,通过跟踪聚酰胺酸（PAA）的亚胺化过程,对由均苯四酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚合成的聚酰胺酸及经过加热亚胺化后生成的聚酰亚胺(PI)的红外吸收光谱进行分析,对聚酰胺酸和聚酰亚胺的红外谱峰进行合理的归属,发现聚酰胺酸在亚胺化过程中有-COO-和-NH+2存在,-COO-中羰基的对称与反对称伸缩振动分别位于1607和1406 cm-1,NH+2的伸缩振动则有3200、3133、2938、2880、2820和2610 cm-1等多个精细谱带。 并根据对-COO-和-NH+2谱峰的归属,提出聚酰胺酸生成聚酰亚胺的机理为聚酰胺酸中COOH的H+转移到聚酰胺酸中的NH上,形成NH+2,然后脱水环化生成聚酰亚胺。     

固定HCG抗体膜的跨膜电位

高分子膜作为一项新兴技术,在很多领域得到日益广泛的应用.近十几年,随着生物工程和生物传感器的迅速发展,高分子生物功能膜的研究倍受重视.高分子生物功能膜是采用固定化技术,将具有分子识别功能的材料(如酶、抗原、抗体等)固定在高分子膜上而制得的.在固定化膜表面发生的生物化学反应,可以引起膜的荷电状态的变化,从而导致跨膜电位的变化。有关固定化膜的报导较多,但主要限于固定化的方法及其应用方面的研究,而有关高分     

Sulfonated poly(ether ether ketone)/poly(amide imide) polymer blends for proton conducting membrane

Poly(amide imide) (PAI) was synthesized using 1,2,4-benzenetricarboxylic anhydride (BTBA) and 4,4′-methylenebis(phenyl isocyanate) (MBPI). SPEEK/PAI blend membranes were prepared and investigated by NMR, GPC, FT-IR and AFM. The chemical structures of PAI and SPEEK were characterized by using NMR and FT-IR. The adsorption of the SPEEK/PAI blend membrane of water or methanol solution was also characterized. The significant swelling of the blend membrane in concentrated methanol solution was explained by the solubility parameter. The water diffusion coefficient (D_H2O) was related to the lambda value of the membrane. The SPEEK/PAI blend membrane had a lower proton conductivity and methanol permeability than Nafion. However, the relative selectivity (proton conductivity divided by methanol permeability) of the SPEEK/PAI 70/30 (w/w) blend membrane was 3.46 × 10⁴ S s cm⁻³, which is closed to that of Nafion (3.30 S s cm⁻³).     

高铁酸盐在SnO2-Sb2O3/Ti电极上的选择性电化学合成

合成了SnO2-Sb2O3/Ti电极材料.实验结果证实,在14mol/LNaOH水溶液中和完全避免析氧反应的条件下,Fe(Ⅱ)物种在该电极上进行电化学氧化并生成FeO42-.结果表明,Fe(OH)3在浓NaOH溶液中发生酸式电离,形成可溶于水的FeO2-,该离子的浓度随着碱溶液浓度变化而发生明显变化,而且它还是发生化学氧化和电化学氧化的反应物.在SnO2-Sb2O3/Ti电极上,FeO42-的电化学还原起始电位为0.38V(vs.Hg/HgO,14mol/LNaOH),FeO2-电化学氧化起始电位为0.54V.结果还表明,用电化学方法氧化Fe(Ⅱ)物种生成FeO42-是个多步骤过程.     

乙二胺硅胶材料对铜和锌离子的动态吸附

合成了胺基含量为1.35 mmol/g的乙二胺硅胶材料(EDA/SiO2),研究了EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的动态吸附及动态竞争吸附。结果表明,铜溶液流量和初始浓度对材料动态吸附性能有显著影响,随着溶液初始浓度的增大、流速的加快,穿透时间明显缩短。动态吸附实验结果符合Thomas模型,计算结果显示,铜溶液初始浓度由1.99 mmol/L增大至10.00 mmol/L时,模型平衡吸附容量q0从0.272 mmol/g增大至0.476 mmol/g,影响显著;流量对q0影响不显著。溶液流量和初始浓度对吸附速率常数kTh均有影响,随溶液流量增大、初始浓度的降低,速率常数值增大。在单一体系中,EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的工作吸附量分别为0.340和0.127 mmol/g,混合体系的吸附量均小于单一体系中的吸附量,并且对Zn2+的吸附量下降显著,表明EDA/SiO2对Cu2+的吸附能力强于Zn2+。6次循环实验表明,盐酸和氨水可对EDA/SiO2材料实现再生,再生后材料对铜的吸附容量和穿透时间的下降幅度不大,可重复使用。     

可逆加成-断裂链转移自由基聚合法合成梳型磺化聚醚醚酮

以带双硫酯取代基聚醚醚酮为大分子链转移剂, 采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法合成不同接枝率的磺化聚醚醚酮(g-SPEEK), 并对其结构进行表征. 在单体/链转移剂/引发剂的投料比(摩尔比)为50:4:1, 温度为70 ℃, 反应24 h, 得到聚合物膜的离子交换容量和吸水率分别为1.312 mmol/g和43.51%, 其溶胀率为5.05%, 低于Nafion膜的11.50%. 热重分析(TGA)结果表明该梳型g-SPEEK具有较好的热力学稳定性, 且该聚合物膜具有与Nafion膜相当的抗氧化性. 在相同的离子交换容量下, 梳型g-SPEEK比主链型SPEEK具有更好的H⁺离子透过性能.     

阴离子交换色谱-脉冲安培法检测味精中的硫化物

建立了阴离子交换色谱柱分离、脉冲安培检测器测定味精中微量硫化物的方法。味精样品经2 g/L氢氧化钠溶液直接溶解并过滤后直接进样,硫离子与高浓度谷氨酸等阴离子在IonPac AS7阴离子色谱柱(250 mm×4 mm)上可实现较好的分离。以100 mmol/L氢氧化钠-500 mmol/L醋酸钠-0.5%乙二胺为淋洗液等度淋洗,6 min内可完成一次样品测定。脉冲安培检测器检测硫离子的检出限(25 μL进样,信噪比为3)为0.3 μg/L,并具有较宽的线性范围(0.001～1 mg/L),样品加标回收率为94.2%～99.0%。应用该方法检测99%味精、增鲜味精和加盐味精样品中的硫化物,结果表明该方法具有简便快捷、高选择性、高灵敏度等优点。     

La0.5>RE0.3Sr0.2FeO3－δ (RE = Nd、Ce、Sm)体系双稀土阴极材料的制备与电性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)合成了La0.5RE0.3Sr0.2FeO3－δ(RE=Nd、Ce、Sm)系列复合氧化物粉体. 用X射线衍射(XRD)和TG-DSC分析了样品钙钛矿物相的形成过程, 用Archimedes排水法测量体积密度并计算烧结样品的相对密度, 用四端子技术测量电导率. 结果显示, 掺Nd的样品1200 ℃烧结2 h成为单一立方钙钛矿结构, 掺Ce样品有明显的CeO2立方相析出, 掺Sm样品主相为钙钛矿结构伴有微弱的杂峰. 1250 ℃烧结2 h的La0.5Nd0.3Sr0.2FeO3－δ在600 ℃时电导率高达100 S•cm-1以上, 明显高于La0.5Ce0.3Sr0.2FeO3－δ及La0.5Sm0.3Sr0.2FeO3－δ样品的电导率, 预示着La0.5Nd0.3Sr0.2FeO3－δ可能是一种良好的中温固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料.     

Disintegration of periodate–chlorite oxidized hardwood pulp fibres to cellulose microfibrils: kinetics and charge threshold

Periodate–chlorite oxidized bleached hardwood kraft pulp fibre samples with six levels of charge densities ranging from 0.5 to 1.8 mmol/g were gradually disintegrated to microfibrils using a high-shear homogenizer. The disintegration kinetics and mechanisms were studied by a flow fractionation method, and the properties of the resulting particles were determined using low shear viscosity and transmittance measurements. The particles formed during the disintegration were visualized with a charge-coupled device camera and by field-emission scanning electron microscopy. The result showed that cellulose fibres with a low charge density disintegrated at a low rate and produced ragged fibres and bunches of microfibrils via bursting of the fibre walls, whereas those with a higher charge density broke down at a high rate and microfibrils were formed through swelling and the creation of balloon structures. A carboxyl content of 1.2 mmol/g was found to be the threshold value for the efficient formation of high aspect ratio microfibrils and also for the change in the disintegration mechanism in the high-shear homogenizer.     

Cu(Ⅱ)-家蚕丝素蛋白质配合物的配位结构和高次结构

家蚕丝素蛋白质在不同pH条件下经均相和不均相配位反应制备了Cu(Ⅱ)-丝素配合物,用可见光谱、电子自旋共振波谱(ESR)、X射线衍射(XRD)研究了其配位结构和高次结构.在碱性条件下(pH=10.60),丝素肽链主链的4个氮原子螯合Cu(Ⅱ)生成具有近似平面四方Cu(N)₄结构的配合物;而在酸性条件下(pH=4.30,5.88),主要是丝素肽链的侧(端)基羧酸根键合Cu(Ⅱ)生成Cu(Ⅱ)(-COO-)(H₂O)₃和Cu(Ⅱ)(-COO-)₂型配合物.讨论和描述了不同条件下生成的Cu(Ⅱ)-丝素配合物的高次结构.     

聚乙撑二氧噻吩/二氧化锰纳米复合物的界面聚合制备及其电化学性能

采用界面聚合法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩/二氧化锰(PEDOT/MnO2)纳米复合物. 通过红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征. 结果表明, 产物是具有丰富的多孔孔道结构的无定型纳米材料, 孔径主要分布在5-25 nm范围内, 比表面积可达98 m2·g-1. 同时用循环伏安(CV)、恒流充放电和交流阻抗(EIS)等电化学测试表明, 在0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中, -0.2 - 0.8 V(vs SCE)的电化学窗口下, PEDOT/MnO2纳米复合物显示出良好的电化学性能, 当电流密度为0.5 A·g-1时, 所制备的PEDOT/MnO2单电极比容量达196.3 F·g-1, 500次循环后样品放电比容量保持90%左右.     

分散液液微萃取-反相液液微萃取-扫集-胶束电动色谱法测定红酒中的3种氯酚类物质

建立了分散液液微萃取（DLLME）-反相液液微萃取（RP-LLME）-扫集-胶束电动色谱富集模型,并用于红酒中五氯酚（PCP）、2,4,6-三氯酚（TCP）和2,4-二氯酚（DCP）3种氯酚的测定。实验考察了两步微萃取的萃取参数对氯酚萃取率的影响和样品分离富集的电泳条件。最佳萃取条件DLLME为：3.5 mL红酒（pH 3.0,120 g/L NaCl）,300 μL正己烷（萃取剂）;RP-LLME为：25 μL 0.16 mol/L NaOH（萃取剂）。最佳电泳条件：25 mmol/L NaH₂PO₄,100 mmol/L十二烷基硫酸钠（SDS）,30%（v/v）乙腈,pH 2.3;分离电压-15 kV;样品基质为80 mmol/L NaH₂PO₄;压力进样20 s×20.67 kPa（3 psi）。PCP和TCP的线性范围为0.5~100 μg/L（r≥0.9910）,DCP的线性范围为1.5~80 μg/L（r=0.9851）。3种分析物的检出限（S/N=3）为0.035~0.114 μg/L,加标回收率为75.2%~104.7%,相对标准偏差≤6.17%。该方法富集倍数高、灵敏度高、重现性好、分析速度快,可为不同样品基质中痕量氯酚污染物及某些弱酸性有机污染物测定提供参考。     

对巯基苯硼酸修饰石英晶体微天平传感器用于测定唾液酸

硼酸与二醇的脱水缩合反应已被广泛用于检测或富集顺式邻位多羟基化合物. 本文以对巯基苯硼酸(MPBA)自组装修饰石英晶体微天平(QCM)芯片, 基于硼酸根对唾液酸的特殊反应, 建立了检测唾液酸(SA)的新方法. 采用扫描电子显微镜表征了对巯基苯硼酸对石英晶体微天平的功能化修饰过程, 并研究了溶液pH值对芯片表面亲和力的影响. 实验结果表明, 随着pH值的降低, 修饰芯片对唾液酸的结合能力增强, 而对参照物葡萄糖的结合能力则降低. 在pH=4.0的条件下, 该传感器在0.50~5.0 mmol/L范围内对唾液酸有很好的线性响应, 相关系数为0.9950, 检出限为0.15 mmol/L. 此传感器提供了一种简易的唾液酸检测方法, 为实际样品的测定奠定了基础.     

铝代α-Co（OH）2的制备及其电化学性能

采用化学共沉淀方法制备了Co-Al双金属氢氧化物,用红外光谱对所制样品的成分进行分析;用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对Co/Al摩尔比为9∶1、8∶2和7∶3的铝代α-Co(OH)2的电化学性能进行研究。测试表明,Co/Al摩尔比为8∶2的铝代α-Co(OH)2具有最佳的电容性能,单电极比电容可达1180F/g,并且在1A/g电流密度下循环500周后,比电容仍能保持91%,有望成为电化学电容器的电极材料。     

胶束电动毛细管色谱法同时测定西洋参中人参皂苷Rg1、Re和Rb1

建立了西洋参中人参皂苷Rg1、Re及Rb1同时分离测定的胶束电动毛细管色谱新方法,以解决西洋参样品中难溶于水的3种人参皂苷的准确定量问题。以40.2 cm(有效长度30 cm)×50 μm的熔融石英毛细管柱为分离柱,分离缓冲液的组成为V(15 mmol/L Na2B4O7+30 mmol/L H3BO3 (pH 9.0)+100 mmol/L十二烷基硫酸钠(SDS)+30 g/L聚乙二醇35000):V(甲醇):V(异丙醇)=2:1:1,于214 nm下检测。详细研究了影响分离的因素。Rg1、Re及Rb1检出限(信噪比(S/N)为3)分别为30、40及30 mg/L,定量限(S/N=9)分别为90、120及90 mg/L,加标回收率为87.4%～95.2%。用该法测定了西洋参标准物质,并与高效液相色谱法的检测结果进行了比对,结果吻合。应用该方法分别测定了中国、加拿大及美国的西洋参,获得满意的结果。     

用于碱性膜燃料电池的新型聚苯醚阴离子交换膜的制备与性能

以2,6-二甲基聚苯醚(PPO)为原料, 经溴代及N-甲基咪唑季铵化反应, 制备了N-甲基咪唑季铵化PPO, 并进行了红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H NMR)表征.所得季铵化产物与聚乙烯醇(PVA)按不同比例共混后用戊二醛交联成膜, 在碱性液中浸泡转化为OH^-型, 得到一系列阴离子交换膜.通过扫描电子显微镜(SEM) 、交流阻抗(AC)、拉伸实验和热重分析(TGA)等手段考察了膜的微观形貌及电导率、力学性能、热稳定性及耐碱性等性能.结果表明, 膜的外观形貌平整均一; 含水率为50.4%~151.2%; 溶胀度为79.2%~164.2%; 离子交换容量为0.47~1.52 mmol/g; 90℃时, M4膜的电导率高达49.1 mS/cm; 断裂伸长率达到128%, 极大改善了PPO膜应力易裂的状况.同时, N-甲基咪唑鎓基团分解温度达到170℃, 高于常用的阴离子交换膜中的季铵基团(120℃).在2 mol/L的NaOH溶液中浸泡192 h后, 电导率仅下降19%, 具备良好的耐碱性能力.     

Al2O3-coated 3-N-propylpyridinium chloride silsesquioxane polymer film: preparation and electrochemical property study of adsorbed cobalt tetrasulfophthalocyanine

Porous Al2O3 presenting a specific surface area of SBET = 105 m2 g(-1) was coated with 3-N-propylpyridinium chloride silsesquioxane polymer. The ion exchange capacity of this polymer grafted onto an Al2O3 surface, resulting in a material designated as AlSiPy(+)Cl-, was 1.09 mmol g(-1). Furthermore, a cobalt(II) tetrasulfophthalocyanine anionic complex was immobilized on the chemically modified surface by an ion exchange reaction with a yield of 40 micromol g(-1) (the surface density of the electroactive species is 3.80 x 10(-11) mol cm(-2)). The electrochemical properties of the material obtained, AlSiPy/CoTsPc, were tested for the catalytic oxidation of oxalic acid at 0.77 V vs SCE in 1.0 mol l(-1) KCl solution. Furthermore, a chronoamperometric technique was used with the electrode to test its potential use as a sensor for oxalic acid. The electrode response to oxalic acid concentrations between 1.0 and 3.5 mmol l(-1) was linear with an estimated detection limit of 0.5 mmol l(-1). The charge transfer resistance of the material, measured using the electrochemical impedance spectroscopy technique, was 43 Omega cm2.     

原子转移自由基聚合法制备侧链型磺化聚醚醚酮阳离子交换膜

以二氟二苯甲酮、双酚A和邻甲基氢醌为单体先经缩聚反应生成聚醚醚酮(PEEK),PEEK经修饰合成含有溴异丙基侧基的聚醚醚酮,以此为原子转移自由基聚合(ATRP)大分子引发剂,通过ATRP法聚合,在PEEK主链上接枝引入聚苯乙烯磺酸钠侧链,得到侧链型PEEK接枝聚合物(PEEK-g-StSO3Na)。 用傅里叶变换红外(FTIR) 光谱、核磁共振氢谱(1H NMR)、热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对PEEK-g-StSO3Na的结构进行表征。 结果表明,苯乙烯磺酸钠成功的被接枝到聚醚醚酮主链上,PEEK-g-StSO3Na膜具有明显的亲水疏水微相分离结构,磺酸基团相互聚集形成离子通道,离子交换容量为2.034 mmol/g的PEEK-g-StSO3Na膜的电导率为8.34×10-2 S/cm,膜的尺寸稳定性优于Nafion 117。