Адсорбция метиленового синего на поверхности полимерной мембраны; зависимость от изотопного состава водного раствора Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Адсорбция метиленового синего на поверхности полимерной мембраны; зависимость от изотопного состава водного

раствора

П.Н. Болоцкова, Н.Ф. Бункин, В.А. Козлов

Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана, ул. 2-я Бауманская, 5,

105005, Москва

bolotskova@inbox.ru

Показано, что при набухании полимерной мембраны Нафиона в воде полимерные волокна раскручиваются в объем окружающей жидкости, причем этот эффект контролируется содержанием дейтерия. Представлены результаты исследования динамики адсорбции метиленового синего (МС) на поверхности Нафиона для растворов МС на основе природной воды (содержание дейтерия 157 ppm, имеет место эффект разматывания полимерных волокон) и на основе воды, обедненной дейтерием (deuterium depleted water, DDW, содержание дейтерия 3 ppm, эффекта разматывания нет). Кроме того, исследована динамика десорбции воды с поверхности полимерной мембраны при ее высыхании после вымачивания в растворе МС на основе природной воды и DDW. Оказалось, что в растворах на основе природной воды скорость адсорбции и десорбции воды МС выше, чем в растворах МС на основе DDW. Также оказалось, что количество МС, адсорбированного на мембране Нафиона, в случае раствора на основе природной воды больше, чем в случае раствора на основе DDW. Наконец, было обнаружено, что десорбция воды при высушивании мембраны сопровождается изменением спектра поглощения МС на поверхности Нафиона, причем это изменение происходит раньше в случае раствора МС на основе DDW. Таким образом, с помощью бесконечно малых изменений содержания дейтерия (от 3 до 157 ppm) в водном растворе, в котором происходит набухание полимерной мембраны, можно управлять динамикой процессов адсорбции и десорбции. Предложена качественная модель, связывающая наблюдаемые эффекты с замедлением диффузионных процессов внутри слоя размотанных полимерных волокон.