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摘要:本课题利用循环伏安法研究阳离子交换膜支撑互不相溶界面上的离子转移反应。首先通过扫描电镜对四种不同的阳离子交换膜进行了表征,并对四种膜产生的电化学窗口进行对比,最终选择埃尔HC-C阳离子交换膜进行电荷选择性转移的研究。利用四电极体系研究了TMA+,TEA+阳离子和ClO4-阴离子三种离子在HC-C阳离子交换膜支撑油水界面上的选择性离子转移反应,实验结果表明TMA+,TEA+阳离子可以透过,而ClO4-阴离子不能透过膜,并进一步通过电化学方法得到离子在这种膜里面的扩散系数。充分说明阴离子交换膜在电化学领域方面有极高的电荷选择性,有望将其应用于膜萃取和膜分离等领域。24180
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毕业论文关键词:阳离子；液/液界面；离子交换膜；循环伏安法
Selective Transfer of ions across the Liquid/Liquid Interface Modified by Cation-Exchange Membrane
Abstract: This project use cyclic voltammetry method to research selective transfer of ions across the liquid/liquid interface modified by cation-exchange membrane.First,I obtained the characterizationof four different kinds of membrane through scanning electron microscope and contrasted the electrochemical windows of four membrane.Finally I chose Aier HC-C membrane to research selective transfer of ions.The experiments use four-electrode system to study three ions(TMA+,TEA+,ClO4-) selective transfer across the liquid/liquid interface modified by cation-exchange membrane.The results showed that TMA+,TEA+ can pass through the membrane and ClO4- can not across.besides,the diffusion coefficient of TMA+,TEA+ were obtained through electrochemical method.The conclusions sufficiently prove that cation exchange membrane has the high ion selectivity and it is hopeful to use it to fields of membrane extraction and membrane separation.
Key words:cation;liquid/liquid interface;ion-exchange membrane;cyclicvoltammetry
目录
1研究背景 1
1.1研究内容简介 1
1.1.1液液界面 1
1.1.2阳离子交换膜 1
1.1.3电荷在液/液界面上的转移反应 2
1.2研究目的 3
1.3研究意义 3
2.研究现状及发展趋势 4
2.1 液液界面 4
2.2离子交换膜 4
3.实验部分 7
3.1实验原理 7
3.1.1离子交换膜的选择透过性 7
3.1.2液/液界面的结构与模型 7
3.1.3电极体系介绍 9
3.2膜的性质 9
3.2.1上海膜 9
3.2.2延润阳膜 10
3.2.3埃尔HC-C阳膜 10
3.3实验仪器与试剂 11
3.3.1实验仪器 11
3.3.2实验试剂 11
3.3.3试剂的配置 12
3.4 实验内容 13
3.4.1实验仪器及装置图 13
3.4.2四电极体系的构建 14
3.4.3实验步骤 14
3.4.4实验流程图 16
3.4.5实验具体流程 16
3.4.6膜的宏观外貌及表征 17
3.4.7膜的扫描电镜(SEM)表征 17
4.实验结果处理与讨论 20
4.1空白电化学窗口研究 20
4.1.1延润膜空白电化学窗口 20
4.1.2埃尔SHC-C膜空白电化学窗口 20
4.1.3上海膜空白电化学窗口 21
4.1.4埃尔HC-C膜空白电化学窗口 21
4.2浓度实验 22
4.2.1控制变量（浓度）+阳离子（TEA+,TMA+离子） 22