Modification of Nafion Membrane by Polycation in the Presemce of Lower Alyphatic Alcohols and Salt

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Significant increase of ion selectivity was observed for Nafion membranes modified by poly(diallyldimethylammonium chloride), PDADMAC, in the presence of lower aliphatic alcohols and NaCl. It was found that addition of the salt into the alcohol-containing modification solutions resulted not only in decrease of diffusional permeability towards vanadyl ions, P, but also in simultaneous two- to threefold growth of proton conductivity, σ, in comparison with the membranes modified in the alcohol-water solutions in the absence of a salt. As a result, ion selectivity of the membranes calculated as σ/P ratio was increased in ∼4 orders of magnitude as compared with pristine Nafion 112 membrane. Conceivable mechanism of the ion selectivity increasing is proposed for the membranes modified by PDADMAC in the presence of lower aliphatic alcohols and NaCl.

About the authors

Ju. A. Zakharova

Lomonosov Moscow State University, Chemical department

Author for correspondence.
Email: zakh@belozersky.msu.ru
Russia, 119899, Moscow

V. G. Sergeyev

Lomonosov Moscow State University, Chemical department

Author for correspondence.
Email: sergeyevvg@belozersky.msu.ru
Russia, 119899, Moscow

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (64KB)
3.

Download (59KB)
4.

Download (103KB)
5.

Download (47KB)
6.

Download (55KB)
7.

Download (83KB)
8.

Download (286KB)
9.

Download (40KB)
10.

Download (74KB)
11.

Download (70KB)

Copyright (c) 2023 Ю.А. Захарова, В.Г. Сергеев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».