具有离子通道的仿生离子膜的设计、制备和性能研究

项目名称： 具有离子通道的仿生离子膜的设计、制备和性能研究

项目编号： No.21376204

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴永会

作者单位： 盐城师范学院

项目金额： 80万元

中文摘要： 化工生产和冶金等领域产生大量含酸、碱或其它电解质的溶液，这些溶液可通过离子膜扩散渗析法进行分离。目前的离子膜由于结构单一，存在通量低、分离范围窄、稳定性不足等局限，限制了膜的应用前景。本项目从离子传递过程出发，根据组分在生物体内的传递特点，设计了具有离子通道的仿生膜。膜具有吸附-脱附层并存的不对称结构，类似于植物的"树根-树叶"；或具有贯通的离子通道，通道内含有复合功能基团，类似于动物的"血管"，从而获得高渗透性。利用部分通道内功能基团的温敏、pH敏感、溶剂敏感、压力或电流敏感的特点，使通道对活性离子具有单向传递功能，从而获得高选择性。 本项目根据离子传递机理设计了仿生膜的结构，膜具有高效专一的离子通道，并具有稳定的母体作为支撑，因此突破了传统膜稳定性、渗透性和选择性三者之间的置换(trade-off)效应。对离子通道的促进传递机理的研究，可为离子膜的设计和性能调控提供前沿的理论指导。

中文关键词： 离子膜；仿生；扩散渗析；电渗析；离子通道

英文摘要： Large amounts of waste solutions containing acid, base or other electrolytes are generated from the fields of chemical production, metallurgy, etc. The present ion exchange membranes, due to its monotonic structure, have the defects of low permeability, n

英文关键词： ion exchange membrane；bionic；diffusion dialysis；electrodialysis；ion transfer channel