ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05132110, Номер госрегистрации0118РК00592

НаименованиеПолучение трековых мембран с заданными свойствами для мембранной дистилляции и прямого осмоса

Приоритетное направлениеРациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции

Вид исследованияПрикладное

ЗаявительРеспубликанское Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"

Научный руководительЗдоровец Максим Владимирович

Балл ГНТЭ32

Общая одобренная сумма30200000


Ожидаемые результаты

По результатам выполнения задач проекта будут получены трековые мембраны на основе полиэтилентерефталата с гидрофобной поверхностью методами прививочной полимеризации полистирола и креймний-органических мономеров, нанесения наночастиц кремния с различными концевыми группами, фторсодержащими силанами. Будет проведена оценка свойств физико-химическими методами и испытания усовершенствованных трековых мембран в мембранной дистилляции при очистки воды от солей, фенола, пестицидов. Более того будет исследована очистка растворов радионуклидов методом мембранной дистилляции с использованием усовершенствованных трековых мембран. Также будет разработана технология получения и модификации трековых мембран для прямого осмоса.


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

трековые мембраны на основе полиэтилентерефталата

Цель работы

Целью работы является разработка методов получения и направленной модификации поверхности трековых мембран для управления их химическими, гидрофильно-гидрофобными свойствами и исследование в процессах мембранной дистилляции для обессоливания воды.

Методы исследования

прививочная полимеризация, ИК-спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия, газо-, водопроницаемость, краевой угол смачивания.

Полученные результаты и новизна

В результате выполненной работы, впервые были изучены процессы фотоинициированнной прививочной полимеризации стирола и сополимеризациии стирола с триэтоксивинилсиланом на полиэтиленетерфталатные трековые мембраны. В результате были определены оптимальные условия, приводящие к гидрофобизации трековых мембран с сохранением поровой структуры. При этом контактный угол смачивания увеличился до 96°, что является приемлемым для использования в мембранной дистилляции. С целью повышения гидрофобных свойств поверхности трековых мембран, также была осуществлена модификация мембран путем ковалентного связывания дихлородиметилсилана, определены оптимальные условия процессов. Исследования показали, что предварительное окисление приводит к повышению краевого угла смачивания до 102°. Гидрофобизированные мембраны были протестированы в методе обессоливания воды путем мембранной дистилляции. Производительность достигала значения 15 кг/м2·ч, степень очистки – 96,54%.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

получены гидрофобные трековые мембраны с углом смачивания >90°, пригодные для применения в мембранной дистилляции.

Область применения

Полученные результаты могут найти применение в очистке сточных и радиоактивных вод методом мембранной дистилляции.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

трековые мембраны на основе полиэтилентерефталата

Цель работы

Целью работы является разработка методов получения и направленной модификации поверхности трековых мембран для управления их химическими, гидрофильно-гидрофобными свойствами и исследование в процессах мембранной дистилляции для обессоливания воды, очистки от фенолов и пестицидов.

Методы исследования

прививочная полимеризация, гониометрия, ИК-, РФЭС-спектроскопия, мембранная дистилляция прямого контакта, кондуктометрия, гравиметрия, сканирующая электронная микроскопия.

Полученные результаты и новизна

В результате выполненной работы были изучены основные параметры получения кремниевых наночастиц с использованием в качестве исходного реагента триэтоксивинилсилан. Были изучены различные параметры, влияющие на размер частиц: температура, концентрации реагентов, концентрация добавки поверхностно активного вещества или полимера. Получены наночастицы с размерами от 50 до 900 нм. При этом найдено, что наночастицы с диаметром 50 нм могут быть получены при следующих условиях: t=23°C, растворитель – этиловый спирт, добавка – лаурилсульфат натрия (0,0045%), время реакции 2ч. Также были исследованы особенности иммобилизации полученных наночастиц на поверхность трековых мембран методом адсорбции и образования ковалентных связей методом фотоинициируемой прививочной полимеризации. Изучены параметры, влияющие на процесс иммобилизации: растворитель, время облучения, расстояние до УФ-источника и др. Оптимальные условия гидрофобизации – облучение в течение 1 часа в водной среде, расстояние до УФ-источника - 7 см. При этом контактный угол смачивания мембран достигал 121°. Гидрофобные трековые мембраны были исследованы в процессах мембранной дистилляции в режиме прямого контакта для обессоливания воды, а также в очистке воды от фенолов и пестицидов. При этом модифицированные мембраны показали высокую эффективность по очистке и производительности от солей и пестицидов. Производительность достигала значения 2 кг/м2·ч, степень очистки – 99,5%.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

подана заявка на патент, опубликовано 2 статьи с импакт фактором, входящие в базу данных Scopus и Web of Science, работа представлена на 2 международных конференциях

Область применения

результаты могут быть использованы в обессоливании воды методом мембранной дистилляции

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

трековые мембраны на основе полиэтилентерефталата

Цель работы

целью работы является разработка методов получения и направленной модификации поверхности трековых мембран для управления их химическими, гидрофильно-гидрофобными свойствами и исследование в процессах мембранной дистилляции для очистки воды от радиоактивных отходов и в прямом осмосе для обессоливания воды.

Методы исследования

Фотоинициируемая прививочная полимеризация, ИК-спектроскопия, РФЭС, СЭМ, определение краевого угла смачивания

Полученные результаты и новизна

исследованы гидрофобизированные трековые мембраны в процессах мембранной дистилляции радиоактивных отходов низких концентраций. Степень очистки оценивали методом кондуктометрии и атомной эмиссионной спектроскопией. Коэффициенты дезактивации радиоизотопов (для 60Co, 137Cs и 241Am) были оценены с помощью гамма-спектроскопии. Было обнаружено, что степени очистки зависят от диаметра пор и условий проведения мембранной дистилляции. В большинстве случаев степень очистки составляла от 90 до 100%. Коэффициент дезактивации для сложно удаляемого 137Cs достиг 1727. Получены трековые мембраны для использования в обессоливании воды методом прямого осмоса. Мембраны получали методом двойного облучения на циклотроне ДЦ-60 и травления. Данные мембраны были гидрофилизированы методом окисления в перекиси водорода под УФ-излучением, что позволило увеличить производительность полученных мембран на 28% в процессе прямого осмоса солевых растворов.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

В период с 2018 по 2020 гг получен патент на полезную модель, опубликовано 5 статьей с импакт фактором, входящие в базу данных Scopus и Web of Science, 1 статья в отечественном журнале, работа представлена на 4 международных конференциях. Получены гидрофобные трековые мембраны с углом смачивания >90°, пригодные для применения в мембранной дистилляции для очистки воды от солей, пестицидов и радионуклидов.

Эффективность

значимость работы заключается в разработке методов модификации мембран для применения в мембранной дистилляции и осмосе.

Область применения

мембранные технологии, очистка воды.

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

трековые мембраны на основе полиэтилентерефталата

Цель работы

целью работы является разработка методов получения и направленной модификации поверхности трековых мембран для управления их химическими, гидрофильно-гидрофобными свойствами и исследование в процессах мембранной дистилляции для очистки воды от радиоактивных отходов и в прямом осмосе для обессоливания воды.

Методы исследования

фотоинициируемая прививочная полимеризация, ИК-спектроскопия, РФЭС, СЭМ, определение краевого угла смачивания

Полученные результаты и новизна

исследованы гидрофобизированные трековые мембраны в процессах мембранной дистилляции радиоактивных отходов низких концентраций. Степень очистки оценивали методом кондуктометрии и атомной эмиссионной спектроскопией. Коэффициенты дезактивации радиоизотопов (для 60Co, 137Cs и 241Am) были оценены с помощью гамма-спектроскопии. Было обнаружено, что степени очистки зависят от диаметра пор и условий проведения мембранной дистилляции. В большинстве случаев степень очистки составляла от 90 до 100%. Коэффициент дезактивации для сложно удаляемого 137Cs достиг 1727. Получены трековые мембраны для использования в обессоливании воды методом прямого осмоса. Мембраны получали методом двойного облучения на циклотроне ДЦ-60 и травления. Данные мембраны были гидрофилизированы методом окисления в перекиси водорода под УФ-излучением, что позволило увеличить производительность полученных мембран на 28% в процессе прямого осмоса солевых растворов.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

в период с 2018 по 2020 гг получен патент на полезную модель, опубликовано 5 статьей с импакт фактором, входящие в базу данных Scopus и Web of Science, 1 статья в отечественном журнале, работа представлена на 4 международных конференциях. Получены гидрофобные трековые мембраны с углом смачивания >90°, пригодные для применения в мембранной дистилляции для очистки воды от солей, пестицидов и радионуклидов.

Эффективность

значимость работы заключается в разработке методов модификации мембран для применения в мембранной дистилляции и осмосе.

Область применения

мембранные технологии, очистка воды.