图3.9离子在大空隙下的PET膜支撑的液/液界面上的扩散方式示意图
(4)TEA+离子在孔隙率γ=0.150的PET膜上转移反应
图3.10孔隙率为0.150的空白PET膜的扫描电镜图
由图3.10得该PET膜的孔隙率=0.150,孔间距的一半为0.5μm。
图3.11(a)TEA+离子在孔隙率γ=0.150的PET膜上用不同扫速的对比
(从里到外依次为10,15, 25,50,70mV/s)
图3.11(b)从油相到水相扫速图(a)的出峰线性图
(线性关系I= 3.74284 +1.8759υ1/2 Do-w =2.0559E-05cm2/s)
将反相扫描时TEA+的扩散系数Do-w=2.0559E-05cm2/s ,S=5E-07m,1-θ=0.150,υ=10mVs-1带入公式1.3,得Kλ1/2=93.8﹥10。由图3.11(a)得反相扫描时CV曲线为对称,与经验公式的结果一致。
3.2.2阴离子(ClO4-)的转移
(1)ClO4-离子在孔隙率γ=0.0120的PET膜上转移反应
图3.12 孔隙率为0.0120的空白PET膜的扫描电镜图
由3.12(a)可得单个孔的孔半径为0.50μm,计算得单孔面积为0. 785μm2。由图3.12(b)根据孔隙率γ=孔面积/膜总面积,得该膜孔隙率γ=0.0120。由图3.12(c)知比例尺为2.3cm:10μm,根据比例尺计算孔间距的一半。计算过程如下:
1-2孔间距的图上距离2S’=1.0cm; 2-3孔间距的图上距离2S’=2.0cm;
3-4孔间距的图上距离2S’=0.5cm; 4-5孔间距的图上距离2S’=0.8cm;
6-7孔间距的图上距离2S’=2.1cm; 10-11孔间距的图上距离2S’=0.4cm;
11-18孔间距的图上距离2S’=3.0cm; 12-15孔间距的图上距离2S’=2.0cm;
14-19孔间距的图上距离2S’=1.7cm; 18-23孔间距的图上距离2S’=1.6cm;
孔间距的图上距离 =1.51cm 孔间距的实际距离2S= μm
孔间距的一半S=3.28μm 相对平均偏差=34.41%
图3.13 ClO4-离子在孔隙率γ=0.0120的PET膜上用不同扫速的对比
(从里到外依次为10,20, 25,35,50 mV/s)
从图3.13可见,在孔隙率γ=0.0120的空白PET膜所支撑的液/液界面上,电位0.11V处出现了峰,确认其是ClO4-转移特征峰。ClO4-在孔隙率为0.0130的PET膜支撑的液/液(W/DCE)界面上转移的伏安图呈现一组不对称的峰,原因与TEA+离子相同(TEA+和ClO4-电荷相反,峰电流相反),不在重复赘述。
反向扫描得到稳态电流,符合稳态电流公式,由图3.13知id=0.643μA,带入公式1.2得Do-w=8.889E-05cm2s-1。当S=3.28μm,γ=0.0120,v=10mVs-1时,根据公式1.3,得Kλ1/2=8.41<10。由图3.13(a)得反向扫描时CV曲线为稳态,与经验公式的结果一致。
(2)ClO4-离子在孔隙率γ=0.0130的PET膜上转移反应
图3.14孔隙率为0.0130的空白PET膜的扫描电镜图
由3.14(a)可得单个孔的孔半径为0.50μm,计算得单孔面积为0. 785μm2。由图3.14(b)根据孔隙率γ=孔面积/膜总面积,得该膜孔隙率γ=0.0130。由图3.14(c)知比例尺为3.2cm:10μm,根据比例尺计算孔间距的一半。计算过程如下:
1-2孔间距的图上距离2S’=2.9cm; 2-3孔间距的图上距离2S’=2.0cm;
2-4孔间距的图上距离2S’=3.4cm; 3-6孔间距的图上距离2S’=1.8cm;
5-10孔间距的图上距离2S’=2.3cm; 8-9孔间距的图上距离2S’=1.3cm;
8-12孔间距的图上距离2S’=3.2cm; 8-6孔间距的图上距离2S’=2.1cm;
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