Control of ionic transport vector using a temperature-responsive ionic gel membranes

使用温度响应离子凝胶膜控制离子传输载体

基本信息

  • 批准号:
    11640583
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Temperature-responsive charged membranes were prepared by casting DMSO solution of graft copolymer of N-isopropylacrylamide and poly (vinyl alcohol)(PVA), polyanion and PVA.The membrane obtained was crosslinked in an aqueous solution of 0.025wt% glutaraldehyde and 0.1 N HCl at 5O℃ for 5 min. We measured the membrane potential in a dialysis system consisting of the membrane and KCl solutions to obtain the charge density at the temperatures : 10℃ and 50℃. The charge density increases and decreases reversibly between the two values : 0.07 mol dm^<-3> and 0.28 mol dm^<-3> within 10 min in response to stepwise changes in the temperature.In the dialysis system of the membrane and mixed KCl-CaCl_2 solutions, the concentration of Ca^<2+> ion at the low-concentration chambers increases and decreases reversibly with time in response to the stepwise changes in the temperature. This means that Ca^<2+> ions diffuse from the high-concentration chambers to the low concentration chambers at 10℃, and are transported against their concentration gradient at 50℃.In conclusion, the concentration of the bivalent ions in the low-concentration chambers in the system decreases at a temperature above the LCST and increases below the LCST.This means that the system has a negative feedback mechanism with regard to the concentration of multi-valent ions. Therefore, the temperature-responsive charged membrane will be applied for self-regulating systems which can adjust the concentration of specific solutes in the systems in response to temperature, for examples, 'intelligent' drug delivery and hemodialysis systems which have a homeostasis mechanism.
将N-异丙基丙烯酰胺与聚乙烯接枝共聚物在二甲基亚砜(DMSO)溶液中浇铸成温敏荷电膜(乙烯醇)(PVA)、将所得膜在0.025wt%聚阴离子和PVA的水溶液中交联,我们在由膜和KCl溶液组成的透析系统中测量膜电位,以获得在50 ℃下的电荷密度。温度:10℃和50℃。在<-3><-3>膜和KCl-CaCl_2混合溶液的透析系统中,低浓度室中Ca^2+浓度随温度的变化而可逆地增加和减少。这意味着在10℃时,Ca^&lt;2+&gt;离子从高浓度室扩散到低浓度室,在50℃时,Ca^&lt;2+&gt;离子逆着浓度梯度迁移。二价离子的浓度在低-系统中的浓度室的温度在高于LCST时降低,并且在低于LCST时增加。多价离子的浓度。因此,温度响应性带电膜将被应用于能够响应于温度来调节系统中特定溶质的浓度的自调节系统,例如,具有稳态机制的“智能”药物递送和血液透析系统。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mitsru Higa: "Ionic mobility in water-swollen poly (vinyl alcohol) membranes"Sen'i Gakkaishi. 56. 290-297 (2000)
Mitsru Higa:“水膨胀聚(乙烯醇)膜中的离子迁移率”Seni Gakkaishi。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mitsuru Higa: "Effect of Membrane Constitution on the Direction of Ionic Transport across Bipolar Membranes"J.Phys.Chem.. 104(49). 11674-11679 (2000)
Mitsuru Higa:“膜构成对跨双极膜离子传输方向的影响”J.Phys.Chem.. 104(49)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
比嘉充: "N-イソプロピルアクリルアミドを含む荷電膜におけるイオン輸送ベクトルの温度制御"高分子加工. 49・11. 497-502 (2000)
Mitsuru Higa:“含有 N-异丙基丙烯酰胺的带电膜中离子传输载体的温度控制”聚合物加工 49・11(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mitsuru Higa: "Permselectivity between Anions in Anion-exchange Membranes"Trans.Mat.Res.Soc.J.. 24. 187-190 (1999)
Mitsuru Higa:“阴离子交换膜中阴离子之间的选择性渗透”Trans.Mat.Res.Soc.J.. 24. 187-190 (1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mitsuru Higa: "Control of ionic transport vector using charged membranes containing N-isopropylacrylamide"Polymer Applications (Ko-bunnshi kakou). 49(11). 497-502 (2000)
Mitsuru Higa:“使用含有 N-异丙基丙烯酰胺的带电膜控制离子传输载体”聚合物应用(Ko-bunnshi kakou)。
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