聚丙烯腈基碘化银钾复合膜的合成表征及其在工业分离中的应用研究

来自印度的研究人员通过溶胶-凝胶法成功制备了3:1配比的碘化银钾(PSI)/聚丙烯腈(PAN)纳米复合膜。该研究系统考察了复合膜的物理化学特性，发现其对NaCl溶液表现出最优异的阳离子选择性，电荷有效性、迁移率比(ω)和阳离子迁移数(t+)等TMS模型参数均显示该膜在工业分离领域具有重要应用价值。

　　

科研人员采用溶胶-凝胶技术(Sol-Gel)成功制备了碘化银钾(PSI)纳米复合材料与聚丙烯腈(PAN)的复合膜，配比精确控制在3:1。通过热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等多种表征手段，全面解析了该材料的组成结构、官能团特征、晶体形态、热稳定性以及表面形貌等物理化学性质。

在电化学性能研究方面，团队选取了最稳定的聚合物组成制备PSI/PAN膜，采用1:1强电解质溶液(KCl、NaCl、KNO₃和NaNO₃)，在1-0.001 M浓度范围内系统测定了膜电位和固定电荷密度。有趣的是，膜电位测试显示电解质响应顺序为：NaCl > KCl > NaNO₃ > KNO₃。基于这些发现，研究人员进一步测定了膜的电荷密度以评估其离子选择性和分离性能。

研究还运用Teorell-Meyer-Sievers(TMS)模型推导出关键电化学参数，包括膜的电荷有效性、阳离子迁移数(t⁺)和迁移率比(ω)。其中NaCl溶液展现出最高的电荷有效性、ω值和t⁺值，充分证明了该电解质条件下膜材料卓越的阳离子选择性。这些重要参数为理解膜的分离性能提供了坚实的理论依据。