ISSN: 2218-1172
ЖУРНАЛ
МЕМБРАНЫ
И МЕМБРАННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ

Выберите язык

Синтез, ионообменные и транспортные свойства мембран на основе сульфополикарбонатметакрилата
С. С. Новиков, С. Е. Белова, А. Ю. Сандеров, А. Б. Ярославцев

Проведено гетерогенное сульфирование поликарбонатметакрилата с получением продуктов, обладающих ионообменными свойствами. Полученный полимер и мембраны на его основе охарактеризованы данными элементного анализа, титриметрии и ИК-спектроскопии. Показано, что ионообменная емкость полученных продуктов достигает 6 мг-экв/г. Вследствие этого наравне с достаточно высокими ионной проводимостью и ионообменной емкостью полученные продукты имеют перспективы применения в качестве ионообменных мембран и модифицирующих покрытий, обладающих ионообменными свойствами.

163
Перколяционный механизм проницаемости гибридных мембран из поливинилтриметилсилана с внедренными углеродными нанотрубками
А. М. Грехов, Ю. С. Еремин, Г. А. Дибров, В. В. Волков

Исследования в области использования наночастиц для улучшения свойств полимерных мембран активно ведутся в последние годы. Известно, что изменение макроскопических свойств таких гибридных материалов, связано с параметрами кластера внедренных наночастиц. При этом, возможность образования непрерывного перколяционного кластера определяется как концентрацией, так и параметрами наночастиц. Перколяционный порог превышает 15 об. % для сферических частиц и уменьшается при увеличении аспектного числа внедренных частиц другой формы.

168
Влияние осмотического давления, гелеобразования и кольматации пор на удельную производительность ультрафильтрационных мембран
С. В. Ермолаев, Н. С. Орлов

Математически обосновано квазистационарное распределение концентраций у поверхности мембраны, частным случаем которого является известное уравнение пленочной модели. В расчете осмотического давления водных растворов биополимеров по уравнению Вант-Гоффа в вириальной форме предложено использовать теорию жестких непроницаемых эллипсоидов. На основе обратимой квазихимической реакции, протекающей на границе раздела фаз “гель–раствор”, разработаны модели зародышевого гелеобразования и кольматации пор мембраны. Предложена обобщенная модель, учитывающая влияние осмотического давления, гелеобразования и кольматации пор на ультрафильтрацию водных растворов биополимеров. Модель позволяет теоретически рассчитать ресурс ультрафильтрационных мембран в процессах, организованных без тангенциальных потоков разделяемых смесей, а также рекомендовать технологические режимы для процессов с тангенциальными потоками.

175
База данных "газоразделительные свойства стеклообразных полимеров" (ИНХС): возможности и перспективы
А. Алентьев, Ю. Ямпольский, В. Рыжих, Д. Царев

В работе представлена созданная в ИНХС РАН в конце 90-х годов и регулярно обновляемая База данных “Газоразделительные свойства стеклообразных полимеров”. Эта База данных сегодня является не только электронным справочником, но и удобным инструментом при поиске новых мембранных материалов с улучшенными свойствами для решения традиционных и новых задач мембранного газоразделения, а также для проверки различных моделей на широком массиве данных. Сегодня она также дополнена информацией о свободном объеме полимеров по данным метода аннигиляции позитронов. При поиске новых мембранных материалов с ее помощью методом групповых вкладов могут рассчитываться коэффициенты проницаемости для до сих пор не изученных и даже не синтезированных полимеров. В работе представлены особенности используемых методов групповых вкладов и приведены примеры.

185
Методика исследования гидродинамической проницаемости мембран от градиента давления и температуры
С. В. Ковалев

Проведены экспериментальные исследования и получены данные по коэффициентам гидродинамической проницаемости мембран МГА-95 и МГА-80П в зависимости от градиента рабочего давления и температуры по дистиллированной воде на баромембранной разделительной ячейке с плоскими каналами. Обобщена методика оценки погрешности экспериментальных данных для коэффициентов гидродинамической проницаемости мембран МГА-95 и МГА-80П.

191
Влияние состава полимерных композиций на основе ароматических полиамидов на электроповерхностные свойства материалов и их сорбционную активность по отношению к основным и кислотным красителям
Н. Н. Смирнова, М. С. Шашкова, Ю. А. Федотов

Представлены результаты исследования сорбции основных и кислотных красителей полимерными материалами на основе гомополимера сульфонатсодержащего ароматического полиамида, его сополимеров с различной концентрацией фрагментов, включающих ионогенные группы, поли-м-фениленизофталамида и сополимера акрилонитрила с ДМДААХ. Установлено наличие соответствия между природой и концентрацией ионогенных групп в материале, его электроповерхностными свойствами и сорбционной активностью по отношению к основным и/или кислотным красителям. Показано, что доминирующими силами, определяющими взаимодействие сорбент/сорбат в рассматриваемых системах, являются кулоновские силы.

199
Статистическая обработка распределения по размерам пор ультрафильтрационной мембраны, полученного методом атомно-силовой микроскопии
Д. Ю. Ханукаева, А. Н. Филиппов

Образцы ультрафильтрационной мембраны ПА-100 марки “Мифил” были отсканированы на атомно-силовом микроскопе SmartSPM-1000 компании АИСТ-НТ, изображения обработаны при помощи программы Gwyddion. Данные о распределении пор по размерам подвергнуты статистической обработке и интерпретации. Предложены сглаживающие кривые распределения, выполнена оценка их точности с помощью критериев согласия Пирсона и Колмогорова. Получено хорошее согласие результатов с данными модифицированного метода продавливания. Показано, что вид кривой распределения остается неизменным для различных участков мембраны.

210
Регулирование барьерных свойств полимерных композитов, содержащих монтмориллонит
Н. В. Авагимова, А. Ю. Пулялина, А. М. Тойкка,О. М. Суворова, А. Д. Вилесов, Г. А. Полоцкая

Изучены барьерные и сорбционные свойства пленок на основе композитов желатина и силоксанового каучука СКТН-А с добавками монтмориллонита (ММТ). Барьерные свойства пленок оценивали по величине их проницаемости для дибромметана и воды в условиях вакуумной первапорации. На примере этих разнополярных жидкостей показана возможность регулирования проницаемости композитов за счет введения до 7 мас. % ММТ в состав полимерной матрицы. Барьерные характеристики композитов желатин–ММТ по отношению к дибромметану улучшаются в 3–4 раза по сравнению с исходным полимером. В случае гидрофобной полисилоксановой матрицы влияние органомодифицированного ММТ* на барьерные свойства менее существенно.

221
Комплексообразование аммиака и воды с ацетатцеллюлозой при трансмембранном переносе
И. В. Воротынцев, И. И. Гринвальд, И. Ю. Калагаев, Н. А. Петухова, А. Н. Петухов

Определен механизм трансмембранного переноса аммиака и воды через ацетатцеллюлозную мембрану. Полученные методом Фурье ИК-спектроскопии данные подтверждают, предложенный механизм взаимодействия пенетрантов с полимерной матрицей и определяют, что в комплексообразовании по типу водородных связей участвуют группы, обладающие донорными свойствами: C=O, C–O–C и OH. Сорбция воды и аммиака носит локализованный характер и реализуется на активных центрах полимерной матрицы за счет образования водородных связей, как с гидроксильными группами, так и с кислородом сложноэфирных групп ацетата целлюлозы.

227
Концентрационная история первапорации
Е. П. Агеев, Н. Н. Матушкина, Н. Л. Струсовская

Изучены проницаемость и селективность первапорционного разделения водно-органических растворов при наличии в мембранах из аморфно-кристаллического полиэтилентерефталата и аморфных асимметричных мембран из поливинилтриметилсилана структурных перестроек, инициированных развитием релаксационных процессов. Основное внимание направлено на концентрационную историю, состоящую в том, что при фиксированном значении состава исходного раствора проницаемость и состав пермеата зависят от концентрации предыдущего раствора, прошедшего через мембрану. Показано, что в обеих мембранах при определенных условиях первапорации образуются микропоры, а массоперенос проходит по двум конкурирующим транспортным каналам. В результате в эксперименте имеет место колебательная кинетика первапорации, а в стационарном состоянии инверсия селективности разделения.

231