双极膜技术在电氧化制备3_甲基_2_吡啶甲酰胺中的应用

[Article]www.whxb.pku.edu.cn物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys.-Chim.Sin.,2008,24(6):1041-1046JuneReceived:December13,2007;Revised:February20,2008;PublishedonWeb:March24,2008.*Correspondingauthor.Email:zc1224@publ.fz.fj.cn;Tel:+86591-83445289.福建省科技厅及福建省自然科学基金(D0710009)资助项目!EditorialofficeofActaPhysico-ChimicaSinica双极膜技术在电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺中的应用王嫣红马秀玲陈日耀郑曦陈震*(福建师范大学化学与材料学院,福州350007)摘要:分别以戊二醛和Fe3+改性壳聚糖和海藻酸钠并分别与柔性链聚乙烯醇(PVA)共混,制备了Fe-SA-CS-GA/PVA聚合物双极膜.测定膜的红外光谱,I-V工作曲线,Na+与Cl-透过双极膜的迁移数,离子交换容量及阴阳两极室中OH-及H+的变化,并以扫描电镜观察膜表面和界面层形态.IR与接触角分析结果表明,CS经GA/PVA改性后其亲水性能得到显著提高.将SA-CS/PVA双极膜及Nafion膜应用于电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺.实验结果表明,以SA-CS/PVA双极膜为隔膜合成3-甲基-2-吡啶甲酰胺的产率达到49.8%,高于以Nafion膜为隔膜的产率.与传统的的方法相比,该方法的反应条件温和且能有效利用能源.关键词:双极膜;海藻酸钠;壳聚糖;聚乙烯醇;3-甲基-2-吡啶甲酰胺中图分类号:O646Electro-oxidizedPreparationof3-Methyl-2-formyl-aminoPyridinebyBipolarMembraneWANGYan-HongMAXiu-LingCHENRi-YaoZHENGXiCHENZhen*(CollegeofChemistryandMaterialsScience,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,P.R.China)Abstract:SA-CS/PVAbipolarmembranewaspreparedbysodiumalginate(SA)andchitosan(CS),whichweremodifiedbyglutaraldehydeandFe3+aslinkingreagents,respectively,thenblendedwithPVA.SA-CS/PVAmembranewascharacterizedbyIR,I-Vcurves,ionexchangecapacity,changesofpHinanodeandcathodechambers,andSEM.IRandcontactangleanalysisresultsshowedthatthehydrophilicpropertyofCSimprovedaftermodifiedbyglutaraldehydeandPVA.UsingSA-CS/PVAandNafionmembraneinelectroxidationtoprepare3-methyl-2-formylaminopyridine.Theexperimentresultsshowedthattheyieldof3-methyl-2-formylaminopyridinepreparedusingSA-CS/PVAmembranewas49.8%,whichwashigherthanthatusingNafionmembrane.Tocomparewiththetraditionalmethod,theconditionofelectroxidationwasmoderateandthepollutiontoenvironmentwasreduced.KeyWords:Bipolarmembrane;Sodiumalginate;Chitosan;Poly(vinylalcohol);3-Methyl-2-formylaminopyridine双极膜(BPM)的研究已日益成为膜领域内的一个极其重要的分支[1].双极膜通常由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成,在直流电场作用下,双极膜中的水将发生离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子.近年来BPM技术及其应用取得了迅速的发展.在有机酸、碱的制备与回收,环境治理方面均有广泛的应用[2-4].在膜制备技术方面对膜中间层的改性,如涂覆带活性官能团的有机高聚物[5],或修饰过渡金属离子[6],以增进中间层中水