1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Мембраны и мембранные технологии
  4. T. 13, № 4, 2023

Мембраны и мембранные технологии, 2023, T. 13, № 4, стр. 301-311

Влияние лактозы на транспортные свойства ионообменных мембран

Н. В. Лоза a, *, Н. А. Кутенко a, М. А. Бровкина a, А. А. Самков a, М. Н. Круглова a

a ФГБОУ ВО “Кубанский государственный университет”,
350040 Краснодар, ул. Ставропольская, 149, Россия

* E-mail: Nata_Loza@mail.ru

Поступила в редакцию 13.01.2023
После доработки 28.01.2023
Принята к публикации 07.02.2023

Аннотация

Изучено влияние лактозы на основные транспортные характеристики ионообменных мембран, в том числе катионообменных мембран, поверхностно модифицированных полианилином. Обнаружено в разной степени выраженное положительное влияние модифицирования полианилином мембран МК-40 и Ralex CMHPES на их биообрастание клетками культур Bacillus sp. или Shewanella oneidensis MR-1, что обусловлено разной площадью проводящей поверхности этих мембран. Выявлено, что присутствие в растворе лактозы приводит к снижению удельной электропроводности всех исследованных мембран, однако наиболее существенно эффект проявляется для мембраны МК-40, модифицированной полианилином: ее электропроводность, снижается на 15–25%. Диффузионная проницаемость анионообменных и исходных катионообменных мембран слабо зависит от присутствия лактозы в растворе, однако в случае модифицированных полианилином катионообменных мембран наблюдается ее снижение в 2–2.5 раза. Обнаружено существенное влияние лактозы на вольтамперные характеристики анионообменных мембран, что указывает существенную адсорбцию лактозы на их поверхности в условиях внешнего постоянного электрического поля. Показано, что ионообменные мембраны остаются достаточно эффективными для электродиализа растворов молочной сыворотки, однако более эффективным будет их использование в допредельных токовых режимах.

Ключевые слова: ионообменная мембрана, полианилин, лактоза, диффузионная проницаемость, удельная электропроводность, вольтамперная характеристика, биообрастание, Bacillus, Shewanella

Список литературы

  1. Wang Y., Jiang C., Bazinet L., Xu T. // Elsevier Inc. 2018. ISBN 9780128150566.

  2. Chen G.Q., Eschbach F.I.I., Weeks M., Gras S.L., Kentish S.E. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 158. P. 230.

  3. Wang Z., He P., Zhang H., Zhang N., Lü F. // Chem. Eng. J. 2022. V. 446. P. 136996.

  4. Pelletier S., Serre É., Mikhaylin S., Bazinet L. // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 186. P. 106.

  5. Serre E., Rozoy E., Pedneault K., Lacour S., Bazinet L. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 163. P. 228.

  6. Chen G.Q., Talebi S., Gras S.L., Weeks M., Kentish S.E. // J. Environ. Manage. 2018. V. 224. P. 406.

  7. Faucher M., Perreault V., Ciftci O.N., Gaaloul S., Bazinet L. // Futur. Foods. 2021. V. 4. P. 100 052.

  8. Merkel A., Vavro M., Ondrušek M., Voropaeva D., Yaroslavtsev A., Dvořák L., Stulac M., Bauer S.A.W. // Int. Dairy J. 2021. V. 121. P. 105 102.

  9. Ozel B., McClements D.J., Arikan C., Kaner O., Oztop M.H. // Food Res. Int. 2022. V. 160. P. 111682.

  10. Blaschek K.M., Wendorff W.L., Rankin S.A. // J. Dairy Sci. 2007. V. 90. P. 2029.

  11. Fidaleo M., Moresi M. // Adv. Food Nutr. Res. 2006. V. 51. P. 265.

  12. Persico M., Bazinet L. // J. Memb. Sci. 2018. V. 549. P. 486.

  13. Апель П.Ю., Велизаров С., Волков А.В., Елисеева Т.В., Никоненко В.В., Паршина А.В., Письменская Н.Д., Попов К.И., Ярославцев А.Б. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 2. С. 81.

  14. Ruiz B., Sistat P., Huguet P., Pourcelly G., Araya-Farias M., Bazinet L. // J. Memb. Sci. 2007. V. 287. P. 41.

  15. Mikhaylin S., Nikonenko V., Pourcelly G., Bazinet L. // Green Chem. 2015. V. 18. P. 307.

  16. Šímová H., Kysela V., Černín A. // Desalin. Water Treat. 2010. V. 14. P. 170.

  17. Dufton G., Mikhaylin S., Gaaloul S., Bazinet L. // J. Dairy Sci. 2018. V. 101. P. 7833.

  18. Никоненко В.В., Мареев С.А., Письменская Н.Д., Узденова А.М., Коваленко А.В., Уртенов М.Х., Пурсели Ж. // Электрохимия. 2017. Т. 53. № 10. С. 1266.

  19. Butylskii D.Y., Troitskiy V.A., Sharafan M.V., Pismenskaya N.D., Nikonenko V.V. // Desalination. 2022. V. 537. P. 115 821.

  20. Харина А.Ю., Чарушина О.Е., Елисеева Т.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 2. С. 145.

  21. Gallarato L.A., Mulko L.E., Dardanelli M.S., Barbero C.A., Acevedo D.F., Yslas E.I. // Colloids Surf. B. 2017. V. 150. P. 1.

  22. Gizdavic-Nikolaidis M.R., Bennett J.R., Swift S., Easteal A.J., Ambrose M. // Acta Biomater. 2011. V. 7. P. 4204.

  23. Gizdavic-Nikolaidis M.R., Pagnon J.C., Ali N., Sum R., Davies N., Roddam L.F., Ambrose M. // Colloids Surf. B. 2015. V. 136. P. 666.

  24. Milakin K.A., Morávková Z., Acharya U., Kašparová M., Breitenbach S., Taboubi O., Hodan J., Hromádková J., Unterweger C., Humpolíček P., Bober P. // Polymer (Guildf). 2021. V. 217. P. 123450.

  25. Yslas E.I., Cavallo P., Acevedo D.F., Barbero C.A., Rivarola V.A. // Mater. Sci. Eng. C. 2015. V. 51. P. 51.

  26. Akberov E.M., Vasil’eva V.I., Zabolotsky V.I., Novak L. // J. Membr. Sci. 2018. V. 566. P. 317.

  27. Заболоцкий В.И., Новак Л., Коваленко А.В., Никоненко В.В., Уртенов М.Х., Лебедев К.А., Бут А.Ю. // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т. 7. № 4. С. 265.

  28. Kononenko N.A., Loza N.V., Shkirskaya S.A., Falina I.V., Khanukaeva D.Y. // J. Solid State Electrochem. 2015. V. 19. P. 2623.

  29. Andreeva M.A., Loza N.V., Pis'menskaya N.D., Dammak L., Larchet C. // Membranes. 2020. V. 10. № 7. 145.

  30. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A., Gnusin N.P. // Adv. Colloid Interface Sci. 2008. V. 139. P. 3.

  31. Kravtsov V., Kulikova I., Mikhaylin S., Bazinet L. // J. Food Eng. 2020. V. 277. P. 109891.

  32. Ponomar M., Krasnyuk E., Butylskii D., Nikonenko V., Wang Y., Jiang C., Xu T., Pismenskaya N. // Membranes. 2022. V. 12. Iss. 8. P. 765.

  33. Jamadade V.S., Dhawale D.S., Lokhande C.D. // Synth. Metals. 2010. V. 160. Iss. 9–10. P. 955.

  34. Письменская Н.Д., Мареев С.А., Похидня Е.В., Ларше К., Даммак Л., Никоненко В.В. // Электрохимия. 2019. V. 55. С. 1471.

  35. Garcia-Vasquez W., Dammak L., Larchet C., Nikonenko V., Pismenskaya N., Grande D. // J. Memb. Sci. 2013. V. 446. P. 255.

  36. Persico M., Mikhaylin S., Doyen A., Firdaous L., Hammami R., Bazinet L. // J. Memb. Sci. 2016. V. 520. P. 914.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Мембраны и мембранные технологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал