殼聚糖-殼聚糖季銨鹽交聯(lián)共混陰離子膜的制備及其在電合成中的應(yīng)用.pdf

1、殼聚糖膜是自然界中唯一荷正電的天然生物大分子膜，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，以及足夠的機(jī)械強(qiáng)度，作為有機(jī)電合成的隔膜是一個(gè)很有潛力和價(jià)值的選擇。然而殼聚糖膜的導(dǎo)電性能并不理想，直接做為離子交換膜材料在電化學(xué)合成中受到限制，因此所查文獻(xiàn)中尚未見報(bào)道將其應(yīng)用于電合成中。本課題采用共混改性的方法，以制備具有優(yōu)良綜合性能的膜材料。
　　 本課題在成功地合成了殼聚糖季銨鹽，并討論了其最佳合成工藝條件的基礎(chǔ)上，采用簡(jiǎn)單的機(jī)械共混的方法，

2、并以戊二醛為交聯(lián)劑，制備出了殼聚糖/殼聚糖季銨鹽交聯(lián)共混陰離子膜，并對(duì)該膜進(jìn)行了初步表征及其相關(guān)性能的探討。研究表明膜呈現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，當(dāng)HACC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％，膜的交聯(lián)度為0.2％時(shí)，共混膜IEC為1.97mmol·g-1，面電阻2.67Ω·cm2，離子遷移數(shù)為0.91。而膜的含水量較高、機(jī)械強(qiáng)度稍低，當(dāng)HACC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％，膜的交聯(lián)度為0.2％時(shí)，共混膜干強(qiáng)與濕強(qiáng)分別為53.10MPa和8.40MPa，含水量66.4

3、％。研究表明殼聚糖/殼聚糖季銨鹽共混膜的整體性能良好，有望在電合成的實(shí)際應(yīng)用中作為陰離子交換膜使用。
　　 本文研究了共混膜的實(shí)際應(yīng)用效果，以共混膜為隔膜，進(jìn)行電解合成反應(yīng)，陰極還原葡萄糖制備山梨醇。實(shí)驗(yàn)成功的制備了山梨醇，并發(fā)現(xiàn)殼聚糖/殼聚糖季銨鹽共混膜較玻璃砂芯隔膜、聚乙烯異相陰離子膜具有更高的電導(dǎo)率，能獲得更高的電流密度。實(shí)驗(yàn)表明CS/HACC交聯(lián)共混陰離子膜有較高的電流密度，當(dāng)電解條件為：葡萄糖濃度0.1mol·L-1，

4、支持電解質(zhì)Na2SO,濃度0.15mol·L-l，電流密度為5.0A/dm2時(shí)，最佳電流效率達(dá)44.9％。
　　 本文還研究了以殼聚糖/殼聚糖季銨鹽共混膜作為電合成隔膜，填充活性炭作為三維電極，在無需溶劑與支持電解質(zhì)的情況下，直接電解還原苯甲醛，成功制備出了苯甲醇。殼聚糖/殼聚糖季銨鹽共混膜及活性炭作為三維電極應(yīng)用于電解合成裝置中，具有新穎性，有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。
　　 本文將膜技術(shù)與電化學(xué)技術(shù)結(jié)合，用于有機(jī)電化學(xué)合成，具