ИСТИНА

В настоящее время полимерные мембраны активно применяются в технологических процессах газоразделения - синтезировано более 1000 полимеров для различных задач. Однако, существенным недостатком любого полимерного материала является компенсационный эффект между проницаемостью и селективностью, который значительно снижает эффективность газоразделения. Для снижения компенсационного эффекта могут быть использованы различные подходы, связанные с направленной модификацией полимера путем сшивки макромолекул, модификации поверхности или добавления второй фазы (наночастиц цеолитов, металлоорганических каркасов или углеродных нанотрубок) в полимер. Принципиально иным подходом модификации полимерного материала является управление подвижностью макромолекул, что приводит к уменьшению скорости диффузии «медленных газов» (N2, CH4) и увеличению скорости диффузии «быстрых» и конденсирующихся газов (CO2, O2, C3H8, C4H10). Ограничить подвижность полимерных цепей можно заключив их в поры жесткой матрицы. Данный подход был предложен авторами проекта и продемонстрировал свою перспективность на системе "высокопроницаемый полимер PIM-1/анодный оксид алюминия (АОА)" – идеальный фактор разделения для пары C4H10/CH4 увеличился с 24 (значение, характерное для сплошной пленки PIM-1) до 560 (значение фактора разделения для композита PIM-1/AOA). В связи с этим, целью данного проекта является создание новых высокопроницаемых и высокоселективных полимерно-неорганических мембран на основе системы «высокопроницаемый полимер/анодный оксид алюминия» позволяющих реализовывать такие практически важные процессы разделения, как O2/N2, CO2/CH4 и СnH2n+2/CH4, (где n≥3) с высокой эффективностью.

This project devoted to creation of highly selective and high permeable membranes based on macromolecules confined in pores of anodic alumina

Синтез пористых матриц с заданным диаметром пор от 10 до 120 нм методом анодного окисления Получение композиционных мембран PIM-1/АОА методом центрифугирования, проведение тестовых по синтезу мембран ПДМС/АОА и ПТМСП/АОА Исследование микроструктуры и газопроницаемости композиционных мембран по индивидуальным газам и микроструктуры мембран Проведение тестовых экспериментов по исследованию газопроницаемости смесей, имитирующих по своему составу различные технологические смеси Интерпретация полученных результатов, установление взаимосвязи между микростуктурой и газопроницаемостью полученных мембран. Подготовка отчета и заявки на изобретение

Авторы имеют значительный опыт в работе в области синтеза и исследования газотранспортных характеристик мембранных материалов, в частности, неорганических мембран на основе анодного оксида алюминия. Проведены детальные исследования влияния микроструктуры мембран на основе анодного оксида алюминия на их проницаемость по постоянным и конденсирующимся газам. Работы участников данного проекта, связанные с исследованием мембранных материалов, опубликованы в высокоцитируемых международных рецензируемых журналах.

Отчет о НИР Заявка на изобретение