功能化复合膜修饰的液_液界面上离子转移反应的研究

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1、学校代码：10259学号：156061119密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：功能化复合膜修饰的液/液界面上离子转移反应的研究英文题目：StudiesontheIonTransferReactionsattheLiquid/LiquidInterfaceModifiedbyFunctionalizedHybridMembrane专业：化学工程学院：化学与环境工程学院研究方向：功能化复合膜修饰液/液界面电化学姓名：张烨桦指导教师：陈勇2018年4月25日功能化复合膜修饰的液/液界面上离子转移反应的研究摘要本论文一方面采用复合介孔膜修饰水/1,6-二

2、氯己烷（W/DCH）界面得到阵列介观W/DCH界面，并利用循环伏安法、差分脉冲伏安法以及计时电量法考察药物离子亚叶酸在该阵列介观W/DCH界面上的转移反应过程。研究结果表明,亚叶酸离子在膜修饰W/DCH界面上转移的电化学响应与复合介孔膜内表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵）密切相关。循环伏安曲线表明亚叶酸离子由膜内水相向油相转移的峰电流与扫速平方根呈线性关系，根据Randles-Sevčik方程，计算得到亚叶酸离子在复合介孔膜内水相中-82的扩散系数为2.036×10cm/s。另外，利用计时电量法测得亚叶酸离子在该界面上转-3移反应的标准速率常数为2.72×

3、10cm/s。本工作对于理解亚叶酸离子在生物膜上的跨膜传输行为具有一定的指导作用，并可提供一种检测亚叶酸钙的电化学方法。另一方面，本论文通过抽滤诱导组装法成功地制备了SiO2@B-aptes@PMOs功能化复合介孔膜，并对其进行了一系列的表征，包括SEM，氮气吸脱附和热重分析。同时，将该复合膜应用于修饰液/液界面，并利用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对一些离子在该界面上的转移行为进行了研究，发现SiO2@B-aptes@PMOs功能化复合介孔膜内的有机官能团对该复合膜所修饰的液/液界面上的离子转移具有显著的影响，可提高液/液界面上药物离子检测

4、的灵敏度并模拟生物膜内的离子通道。研究表明，例如：-1药物离子依那普利在膜修饰液/液界面上的检测灵敏度（S）从0.985nA·mM（空白膜）-1增加到6.86nA·mM（复合膜），而检测限（LOD）值从2.1μM（空白膜）降低至0.29μM（复合膜）。有趣的是，当水溶液pH为1时，依那普利在SiO2@B-aptes@PMOs功能化复合介孔膜修饰的阵列介观W/DCH界面上不仅出现质子化依那普利的转移峰，而且还能观察到依那普利阴离子的转移峰。，根据Randles-Sevčik方程，计算得到化依那普-72++利在水相中的扩散系数为1.055×10cm/s(pH~

5、6时，HENA)（估计HENA占45%），-72++-721.071×10cm/s（pH~1时，HENA）（估计HENA占75%），4.768×10cm/s（pH~1--时，ENA）（估计ENA占25%），该现象可能与SiO2@B-aptes@PMOs功能化复合介孔膜内有机官能团的氮原子被质子化并与依那普利阴离子形成N-H-O和N-H-N氢键以及静电作用有关，从而加速依那普利阴离子在该界面上的转移。本工作还通过DPV法考察依那普利在水溶液不同pH值时在该功能化复合介孔膜上转移的伏安行为，并得到依那普利在该复合介孔膜修饰的阵列介观W/DCH界面上离子分布图，

6、这对于研究药物离子依那普利的亲脂性及其在细胞膜上的分布和转移具有一定的作用。综上所述，本论文利用两种复合介孔膜修饰液/液界面，并在该界面上研究离子转移反应过程。研究表明：对复合介孔膜进行功能化，并将其应用于修饰液/液界面，可以显著提高膜修饰液/液界面上药物离子检测的灵敏度，并可以模拟生物膜上离子通道内的离子转移行为。关键词：复合介孔膜；液/液界面；电化学；离子转移；亚叶酸钙；依那普利StudiesontheIonTransferReactionsattheLiquid/LiquidInterfaceModifiedbyFunctionalizedHybri

7、dMembraneAbstractInthispaper,ononehand,theiontransferreactionofleucovorinionacrossthewater/1,6-dichlorohexane(DCH)interfacemodifiedbyhybridmesoporoussilicamembrane(HMSM)wasstudiedbyemployingcyclicvoltammetry(CV),differentialpulsevoltammetry(DPV)andchronocoulometry.Itwasfoundthatth

8、eelectrochemicalbehaviorsofion-tr