离子交换膜支撑液液界面上离子转移反应的研究(2)
参考文献 29
1.绪论
1.1 选题研究目的和意义
1.1.1 液/液界面
液/液界面（Liquid/Liquid interface, L/L）又叫两互不相溶电解质溶液界面（Interface between Two Immiscible Electrolyte Solutions, ITIES）或油/水界面（Oil/Water Interface, O/W）。电荷（包括电子和离子）利用各种电化学方法和技术研究电荷转移现象及其规律的学科称为液/液界面电化学，在液/液界面上的电荷转移反应过程是最基本的物理化学过程之一，液/液界面上的转移反应是介于化学传感器和传统分析电化学之间的电化学和电分析化学的分支。由于液/液界面在研究各个层面都有着很大的前景，而且在过去的三十年里得到了迅速的发展。
由于在液/液界面电化学研究中一相是有机相，因此在实验测量中因它所带来的困难是高的IR降和充电电流的影响。目前国际上通常采用四电极系统或者将界面微型化(二电极系统)来克服这些问题并进行这方面的研究。因为两者都需要特定的仪器设备，导致此领域的普及和发展受到了限制。
1.1.2 离子交换膜
离子交换膜：离子交换膜在用于电渗析除盐的时候既可以在外加电流的情况下，也可在无外加电流时分离水中的离子[1]。离子交换膜具有选择透过性能，即阳离子交换膜只允许阳离子透过，而阻止阴离子透过，阴离子交换膜的作用恰好相反，所以这类膜又称为离子选择透过性膜[2]。由阳离子交换材料组成的膜为阳离子膜，它对阳离子具有选择透过性，简称阳膜(CM)。反之称为阴膜(AM)。阳膜的活性基团主要是磺酸、磷酸和羧酸等，阴膜的活性基团则为胺、叔胺、仲胺等。离子交换膜与离子交换树脂有着相似的化学结构和微观结构[3]。离子交换膜也可以用于将甘油、聚乙二醇除盐，分离各种离子、放射性元素和同位素以及分级分离氨基酸等。除了这些方面以外，还有很多方面需要用到离子交换膜，比如化合物的纯化、放射性废液的处理甚至核燃料的制备中，也都采用了离子交换膜。离子交换膜在各种膜技术领域中具有一个重要的位置，研究仿生膜的离子交换膜也在研究中担任着一个重要的角色。
因此本课题研究提出用离子交换膜来作为一种新型的模板支撑液/液界面，选择循环伏安法，以CHI660D电化学工作站为工作环境，在四电极体系条件下有针对性的研究离子转移情况。
1.2 液/液界面电化学的简介与发展趋势
用电化学方法研究这种界面上的电荷转移现象的规律的科学便称之为液/液界面电化学。
在最近几年，各种新的实验方法已逐渐应用到过去的液/液界面电化学。表面分子定向排列的二次谐波技术液/液界面，显微镜和电子转移反应离子电化学方法和光谱电化学扫描和光诱导电子转移反应动力学成为液/液界面电化学研究热点。
2000年，Unwin小组利研究在液/液界面上的ET反是在MEMED方法的基础上。2001年，Girault等人对W/DCE界面上的电荷转移反应进行了具体的研究和实验，他们是通过将含有Fe2(SO4)3和FeSO4水溶液装饰在铂电极表面，再将这种铂电极倒插入DCE溶液中进行点和转移的研究。最近，在Girault等人研究出的这个原理的基础上，使得科学家使用了一种新的方案，将水相滴在Ag/AgCl电极上，倒置此电极后插入DCE溶液，以这种方法来研究在W/DCE界面上的电荷转移反应。之后，Bard小组改用离子液体而不用有机相，以这种方法来并研究在离子液体/水界面上的电荷转移实验。2002年，邵元华等将含有氧化还原电对的水相滴涂在铂电极表面，并以其作为SECM的基底，研究了极化的L/L界面上的ET转移反应[4]。
1.3 膜材料的简介
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