Preparation and characterization of pH memorizable charged gel membranes

pH可记忆带电凝胶膜的制备及表征

基本信息

  • 批准号:
    13640581
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 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:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We describe the design and preparation of a novel pH-responsive charged membrane whose charge density has two values when it is immersed into low-pH and high-pH solutions, and can retain the values after immersing it into a salt solution of pH=5.5. A pH-memorizable amphotelic gel membrane was prepared by casting an acid solution of a mixture of poly(allylamine) and poly(vinyl alcohol) which contains 1 mol% of acrylic acid as copolymer component, and by crosslinking it in a glutaraldehyde solution^3. We also make a pH-memorizable composite membrane (PAP membrane). This membrane has a sandwich-like structure of a pH-memorizable layer and two positively-charged layers. The membrane was treated with two solutions of pH 1 and 13. After the treatments, the membrane potential was measured KC1 solutions of pH=5.5 at some time intervals. Ionic permeation through the membrane was also measured in a dialysis system consisting of the membrane and 0.01N NaNO_3 and 0.01N KC1 solutions. The catoin concentration change was measured by an ion selective electrode. The membrane potential shows that the potential after pH 1 and pH 13 treatments are -30mV and 30mV, respectively, and the values are almost constant for more than 170h in a salt solution of pH=5.5. This means that the membrane can "memorize" the pH state of the treatment solution even in a salt solution of pH=5.5. The permeability of Cl^- ion through the PAP membrane after the low-pH treatment was about 800 times larger than that of K^+ ion after the high-pH treatment. The membrane maintains the high-permeability of anions even in the solution of pH=5.5. The function of the membrane can be applied to ionic devices such as chemical valves in a chemical chips.
我们设计和制备了一种新型的pH响应带电膜,其电荷密度在浸入低pH和高pH溶液时具有两个值,并且在浸入pH=5.5的盐溶液后仍能保持该值。用含有1mol %丙烯酸的聚烯丙胺和聚乙烯醇混合物的酸溶液,在戊二醛溶液中交联,制备了ph可记忆的两性凝胶膜。我们还制作了ph可记忆复合膜(PAP膜)。这种膜具有一个可ph记忆层和两个带正电层的三明治状结构。用pH为1和13的两种溶液处理膜。处理后,每隔一段时间在pH=5.5的KC1溶液中测定膜电位。在由该膜和0.01N NaNO_3和0.01N KC1溶液组成的透析系统中,也测量了离子通过膜的渗透性。用离子选择电极测定钙离子浓度的变化。膜电位显示,pH 1和pH 13处理后的电位分别为-30mV和30mV,在pH=5.5的盐溶液中,该值在170h以上基本保持不变。这意味着即使在pH=5.5的盐溶液中,膜也可以“记住”处理溶液的pH状态。低ph处理后Cl^ +离子通过PAP膜的通透性是高ph处理后K^+离子的800倍左右。即使在pH=5.5的溶液中,膜也能保持阴离子的高通透性。膜的功能可以应用于离子器件,如化学芯片中的化学阀。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mitsuru Higa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes : Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Prperties"Thans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 411-414 (2002)
Mitsuru Higa:“通过温度响应双极膜控制离子的上坡传输模式:带电层结构对其传输特性的影响”。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Nobutaka Endo, Motohiko Suma, Koji Matsusaki, Mitsuru Higa: "Study of the Ion Exchange Properties of Colloidal Particle Consisting of Polyaniline and Poly(vinylalcohol)"Trans. Mat. Res. J.. 27. 431-434 (2002)
Nobutaka Endo、Motohiko Suma、Koji Matsusaki、Mitsuru Higa:“聚苯胺和聚乙烯醇组成的胶体颗粒的离子交换性能的研究”Trans。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Nobutaka Endo: "Study of the Ion Exchange Properties of Colloidal Particle Consisting of Polyaniline and Pol(vinylalcohol)"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27(2). 431-434 (2002)
远藤信隆:《聚苯胺和聚乙烯醇组成的胶体粒子的离子交换性能的研究》译。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mitsuru Higa: "Charge mosaic Membranes Prepared from Laminated Structure of Charged Gel layers : Effect of Membrane Structure on the Salt Permselectivity"Trans. Mat. Res. Soc. J.. 27・2. 407-410 (2002)
Mitsuru Higa:“由带电凝胶层的层压结构制备的电荷镶嵌膜:膜结构对盐渗透选择性的影响”,Res. 27・2。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Mitsuru Higa: "Control of Uphill-transport Modes of Ions through Temperature-responsive Bipolar Membranes : Effect of the Charged Layer Structure on their Transport Properties"Trans.Mat.Res.Soc.J.. (In press).
Mitsuru Higa:“通过温度响应双极膜控制离子的上坡传输模式:带电层结构对其传输特性的影响”Trans.Mat.Res.Soc.J.(正在出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HIGA Mitsuru其他文献

HIGA Mitsuru的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HIGA Mitsuru', 18)}}的其他基金

High efficiency water treatment system using forward osmosis ion barrier membranes
使用正向渗透离子屏障膜的高效水处理系统
  • 批准号:
    25550092
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Development of pressure retarded osmosis system using a novel ionic- barrier charged-membrane
使用新型离子屏障带电膜开发压力延迟渗透系统
  • 批准号:
    22360411
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of osmosis power generation system using heterogeneous charge-Lamella membrane with ionic barrier properties
使用具有离子屏障特性的异质电荷层膜开发渗透发电系统
  • 批准号:
    19560849
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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
  • 批准号:
    11640583
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

面向多传感器信息融合移动焊接机器人PEMFC/Li-ion电池系统能量分配优化控制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Probing quark gluon plasma by heavy quarks in heavy-ion collisions
  • 批准号:
    11805087
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
电动汽车Li-ion电池与SC混合储能系统能量管理策略研究
  • 批准号:
    51677058
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
抗肿瘤转移先导化合物ION-31a的衍生合成、分子机制及靶点研究
  • 批准号:
    81673310
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ion Torrent多基因平行测序技术筛选及鉴定肺腺癌主要的EGFR-TKI耐药驱动变异基因
  • 批准号:
    81372503
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CO2单电离及电离解离过程的(e,2e+ion)实验研究
  • 批准号:
    11204322
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Spatial Transcriptomic of Wheat Grain for ion transport (TranScripION)
小麦籽粒离子传输空间转录组学 (TranScripION)
  • 批准号:
    EP/Z000726/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Fellowship
CAREER: Harnessing Dynamic Dipoles for Solid-State Ion Transport
职业:利用动态偶极子进行固态离子传输
  • 批准号:
    2339634
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Amplifying Ion Transport at the Interfaces of Solid-State Batteries
增强固态电池界面的离子传输
  • 批准号:
    EP/Z000254/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Research Grant
CAS-Climate: Understanding the fundamental redox chemistry and transport of chloroaluminate anions in ionic liquid electrolytes to develop earth-abundant aluminum ion battery
CAS-Climate:了解离子液体电解质中氯铝酸盐阴离子的基本氧化还原化学和传输,以开发地球上丰富的铝离子电池
  • 批准号:
    2427215
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Ion transport in solid electrolyte interphases
固体电解质界面中的离子传输
  • 批准号:
    2887685
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Theoretical study of ion transport in ZIP8 protein based on statistical mechanics theory of liquids
基于液体统计力学理论的ZIP8蛋白离子输运理论研究
  • 批准号:
    23K19236
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Breakthrough of turbulent transport mechanism of self-burning plasma by high energy ion and tubulence analysis
高能离子与湍流分析突破自燃等离子体湍流输运机制
  • 批准号:
    23H01160
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Engineering Fuel Cell Electrodes to Overcome Ion Transport Limitations using Low-cost, Efficient Lignin-based Ionomers
使用低成本、高效的木质素离聚物设计燃料电池电极以克服离子传输限制
  • 批准号:
    2310185
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Characterisation of ion and electron scale electromagnetic turbulent transport in MAST. Upgrade and STEP pedestals
MAST 中离子和电子尺度电磁湍流输运的表征。
  • 批准号:
    2888734
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Studentship
NSF-BSF: Multi-ion Transport, Rotation, and Turbulence in Hydrodynamic Compression of Z-pinch
NSF-BSF:Z 箍缩流体动力压缩中的多离子输运、旋转和湍流
  • 批准号:
    2308829
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了