Модификация микрофильтрационных полиамидных мембран с целью

Модификация микрофильтрационных
полиамидных
мембран
с целью
изменения поверхностных свойств
Мухрыгина А.М., Панов Ю.Т.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«Владимирский
государственный
университет
имени
Александра
Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ), Владимир, Россия
Modification of polyamide microfiltration membranes with the object of changing
surface properties
Mukhrygina A.M., Panov Yu.T.
Federal State Educational Institution of Higher Education «The Vladimir state university
named after Aleksander Grigorevich and Nikolay Grigorevich Stoletov» (VLSU), Vladimir,
Russia
В настоящее время осваиваются новые наукоемкие процессы химических
технологий в соответствии с постоянно усиливающейся во всём мире тенденцией
развития высокотехнологических процессов. В связи с этим процессы с использованием
тонкослойных нанопористых полупроницаемых структур разных геометрических форм
(мембран) привлекает к себе все больше внимание[1].
На данный момент очень интенсивно развиваются работы в сфере модификации
полимерных мембран, содержащих различные модифицирующие компоненты.
Целью модификации полимерных мембран является улучшение их механических
или физико-химических свойств, адаптация к определенным условиям эксплуатации,
достижение значительного экономического эффекта. Модификация открывает широкие
возможности получения мембран с разнообразными свойствами на основе использования
сравнительно небольшого числа серийно выпускаемой продукции[2].
В настоящей работе была проведена поверхностная модификация полиамидных
микрофильтрационных мембран производства ООО НПП «Технофильтр» с размером пор
0,3 мкм и 0,2 мкм. Процесс поверхностной модификации состоял из следующих стадий:
приготовление модифицирующего раствора; обработка мембраны модифицирующим
раствором; сушка и отмывка. В качестве модифицирующих агентов были использованы
полиэтиленимин и L-аспарагин.
Измерив производительность[3] модифицированных мембран, были построены
графики зависимости производительности от концентрации модификатора (Рис. 1, Рис. 2,
Рис. 3)
Зависимость производительности мембраны от
концентрации модификатора ПЭИ
П, мл/мин∙см2
20
15
10
5
0
0
0,25
0,5
0,75
1
Массовая доля полиэтиленимина С, %
Рис. 1 Зависимость производительности модифицированной мембраны от
концентрации полиэтиленимина (ПЭИ)
Зависимость производительности мембраны от концентрации
L-аспарагина
П мл/мин∙см2
17,5
17
16,5
16
15,5
15
14,5
0
0,5
1
1,5
2
Массовая доля L-аспарагина С, %
Рис. 2 Зависимость производительности модифицированной мембраны от
концентрации L-аспарагина (Мембрана 0,3 мкм)
Зависимость производительности мембраны от
концентрации L-аспарагина
П, мл/мин∙см2
12
10
8
6
4
2
0
0
0,5
1
1,5
Массовая доля L-аспарагина C, %
2
Рис. 3 Зависимость производительности модифицированной мембраны от
концентрации L-аспарагина (Мембрана 0,2 мкм)
Модификация полиэтиленимином была проведена на мембране с размером пор 0,3
мкм (Рис.1), L-аспарагином на мембране с размером пор 0,3 мкм (Рис.2) и 0,2 мкм (Рис.3).
На
рис.
наблюдается
1
снижение
производительности
мембраны,
модифицированной полиэтиленимином с увеличением его концентрации, на рис. 2 и 3
можно
отметить
рост
производительности
модифицированной
мембраны
при
концентрации 0,5-1,5 % L-аспарагина по сравнению с исходной мембраной.
Список литературы:
1. Ефремов А.В. Кинетика процесса разделения растворов методом обратного
осмоса с использованием ацетатцеллюлозных и боросиликатных мембран Дис.
канд. техн. наук. — Москва: ФГБОУ ВПО «МГИУ» 2014. – 153 с.
2. Лепешин С.А. Микрофильтрационные полиамидные мембраны, обладающие
стерилизующими и бактериостатическими свойствами Дис. канд. техн. наук. —
Владимир: ФГБОУ ВО ВлГУ, 2016. — 158 с.
3. ГОСТ
Р
50110-92
Мембраны
полимерные.
Метод
определения
производительности плоских ультрафильтрационных мембран М.:Госстандарт
России, 1993. - 5 с.