硫酸交联壳聚糖膜质子传导行为的研究

作     者：崔铮 相艳 张涛 CUI Zheng;XIANG Yan*;ZHANG Tao*

作者机构：北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2007年第65卷第17期

页      面：1902-1906页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.20403002)资助项目 

主　　题：壳聚糖膜 交联 硫酸 质子传导率 机理 

摘      要：制备了硫酸交联壳聚糖膜,通过研究其质子传导性能、力学性能、化学成分及结构变化,分析了硫酸与壳聚糖分子间的交联方式,并对质子传导机理进行了解析.结果表明,硫酸交联可显著改善壳聚糖膜的质子传导能力与力学性能,这种改善作用在交联6h后趋于稳定,交联6h后的壳聚糖湿膜在室温下时质子传导率为0.0472S·cm-1,比未交联的壳聚糖膜提高5倍左右.硫酸交联壳聚糖膜中的质子传导率与温度的关系符合Arrhenius定律,质子传导激活能为18kJ/mol,其传导机制应属于Grotthus机制.硫酸对提高壳聚糖膜的质子传导能力主要有两方面的作用:(1)H2SO4可使壳聚糖分子中NH2质子化形成NH+3.(2)处于两个氨基之间的SO42-在质子传递过程中起离子桥梁作用,参与以水分子为载体的质子传导过程,从而减小质子传导的阻力,提高了质子传导率.