Особенности адсорбции метиленового синего и аскорбиновой кислоты на полимерной мембране "Нафион"
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 20-33-90152
Бункин Н.Ф.
1, Тимченко С.Л.
1, Фадеев Г.Н.
1, Богатов Н.А.
1, Задорожный Н.А.
11Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Email: nbunkin@mail.ru, svtimchenko@yandex.ru, gerfad@mail.ru, nikitabogatov@list.ru, nikazador@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 9 августа 2022 г.
Принята к печати: 12 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 9 августа 2023 г.
Методом инфракрасной (ИК) фурье-спектрометрии исследован коэффициент пропускания полимерной мембраны "Нафион" при адсорбции на мембрану метиленового синего и аскорбиновой кислоты из водных растворов. Обнаружено изменение цвета мембраны и коэффициента пропускания в ИК диапазоне при набухании полимера в исследуемых растворах, что связано с химическими реакциями, происходящими в системе "мембрана-раствор". Установлено, что скорости адсорбции и десорбции дистиллированной воды, окисленной синей (Мс+) и восстановленной бесцветной лейкоформы (МсН0) метиленового синего на полимерной мембране близки и лежат в следующих пределах: скорость адсорбции 0.029-0.031 min-1, скорость десорбции 0.010-0.011 min-1. Скорости адсорбции и десорбции аскорбиновой кислоты из водного раствора составили 0.021 и 0.08 min-1. Зафиксировано изменение цвета мембраны при сорбции лейкоформы метиленового синего. При длительном высушивании мембраны за счет ее протон-обменных свойств произошла окислительно-восстановительная реакция - лейкоформа метиленового синего окислилась до исходного состояния Мс+. Данный факт может свидетельствовать о проявлении метахромазии системы "нафион - метиленовый синий". Система, состоящая из метиленового синего, адсорбированного на сульфанированном перфторуглероде, может рассматриваться как модель дегидрогеназы - биокатализатора, способного переносить водород. Мембрана "Нафион" благодаря своей высокой катионной проводимости способствует передаче протонов и тем самым влияет на скорость окислительно-восстановительных реакций с участием метиленового синего. Ключевые слова: мембрана "Нафион", амфифилия полимера, метиленовый синий, аскорбиновая кислота, оптические свойства, инфракрасный спектр.
- P. Sharma, D. Kim. Membr. Sci., 12 (5), 521 (2022). DOI: 10.3390/membranes12050521
- K.J. Aoki, L. Liu, F. Marken, J.Y. Chen. Electrochim. Acta, 358, 136839 (2020). DOI: 10.1016/j.electacta.2020.136839
- X.Q. Yang, H.J. Zhu, F.J. Jiang, X.J. Zhou. J. Power Sources, 473, 228586 (2020)
- L. Dumortier, S. Mossa. J. Phys. Chem. B, 124, 8918 (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcb.0c06172
- T. Ayabe, T. Sagara. J. Electroanal. Chem., 89 (2), 131 (2021). DOI: 10.5796/electrochemistry.20-00132
- S.K. Lee, A. Mills. Chem. Commun., 18, 2366 (2003). DOI: 10.1039/B307228B
- B.W. Ninham, P.N. Bolotskova, S.V. Gudkov, Y. Juraev, M.S. Kiryanova, V.A. Kozlov, R.S. Safronenkov, A.V. Shkirin, E.V. Uspenskaya, N.F. Bunkin. Polymers, 12 (12), 2888 (2020). DOI: 10.3390/polym12122888
- L. Liu, W. Chen, Y. Li. J.Membr.Sci., 504, 1 (2016). DOI: 10.1016/j.memsci.2015.12.065
- Y. Wang, K.S. Chen, J. Mishler, S. Cho, X.C. Adroher. Appl. Energy, 88 (4), 981 (2011). DOI: 10.1016/j.apenergy.2010.09.030
- K.A. Mauritz, R.B. Moore. Chem. Rev., 104, 4535 (2004). DOI: 10.1021/cr0207123
- G. Gebel. Polymer, 41 (15), 5829 (2000). DOI: 10.1016/S0032-3861(99)00770-3
- M. Henry, M. Summa, L. Patrick, L. Schwartz. Substantia, 4 (1), 888 (2020). DOI: 10.13128/Substantia-888
- D. Bojadzic, O. Alcazar, P. Buchwald. Front. Pharmacol., 11, 2021. DOI: 10.3389/fphar.2020.600372
- Y. Wen, W. Li, E.C. Poteet, L. Xie, C. Tan, L.J. Yan, X. Ju, R. Liu, H. Qian, M.A. Marvin, M.S. Goldberg, H. She, Z. Mao, J.W. Simpkins, S.H. Yang. J. Biol. Chem., 286 (18), 16504 (2011). DOI: 10.1074/jbc.M110.208447
- Z. Li, C.J. Wang, W.T. Jiang. Adsorp. Sci. Technol., 28 (4), 297 (2010). DOI: 10.1260/0263-6174.28.4.297
- S.K. Lee, A. Mills. J. Fluoresc., 13 (5), 375 (2003). DOI: 10.1023/A:1026341420942
- Х.Л. Арван. Журн. физ.хим., 40 (5), 977 (1966)
- А.Н. Морозов, Г.Н. Фадеев, Н.А. Богатов, В.С. Болдырев, Н.А. Задорожный, С.Л. Тимченко. Вест. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1 (100), 141 (2022). [A.N. Morozov, G.N. Fadeev, N.A. Bogatov et al. Herald of the Bauman Moscow State Technical University, Ser. Natur. Sci., 1 (100), 141 (2022). DOI: 10.18698/1812-3368-2022-1-141-156]
- А.М. Тимонов. СОЖ, 6 (8), 69 (2000)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
