Новые гибридные полимерные материалы для баромембранных и диффузионного процессов разделения: получение, структура и свойства(итоговый)

В рамках гранта был проведен синтез фуллерена и производных фуллеренов из индивидуальных легких фуллеренов - гидроксифуллерен. Полученные соединения были охарактеризованы комплексом физико-химических методов: ИК, УФ- спектроскопия, масс-спектрометрия, элементный анализ, термогравиметрия. Также была разработана методика спекгрофотометрического определения концентраций водорастворимых нанокластеров в воде и водных растворах. Было показано, что фуллерен С60 является высокочистым, содержание основного вещества составляло 99.95%, количество гидроксильных групп в гидроксифуллерене составляло 12. Был проведен выбор полимеров для приготовления мембран. В качестве полимерных матриц были выбраны матрицы водоселекгивные и органоселекгивные с целью разработки широкого спектра мембранных материалов. В качестве водоселекгивных матриц были выбраны поливиниловый спирт и полиэфиримид, в качестве органоселективных были выбраны поливинилхлорид и полисульфон. Выбор данных полимеров был обусловлен их экономической доступностью, хорошей селективностью, хорошей пленкообразуемостью, химической и термической стойкостью. В качестве модификаторов были выбраны неорганические и органические частицы: фуллерен,гидроксифуллерен, хитозан и поли анилин. В рамках проекта была проведена разработка способов модификации полимеров наночастицами, а также приготовлены полимерные мембраны на их основе (диффузионные и композиционные). Было проведено исследование физико-химических и структурных особенностей разработанных мембран на основе полимеров и полимерных нанокомпозитов методами спектроскопии, микроскопии, рентгенострукгурного анализа, динамического светорассеяния, термогравиметрического анализа, измерения термомеханических свойств и контактных углов, путем проведения сорбционных и первапорационных экспериментов, что позволило оценить эффективность модификации полимерных матриц углеродными и полимерными частицами. Транспортные характеристики мембран были изучены при разделении бинарных и многокомпонентныхсмесей в процессе первапорации, таких как этанол-вода, изопропанол-вода, н-гептан-толуол, н-пропанол-пропилацетат-вода, н-пропанол-пропилацетат-вода-уксусная кислота для оценки влияния нанодобавок на свойства полимерных мембран. Проведенная работа в рамках проекта показала существенные изменения как в физико-химических характеристиках мембран на основе композитов, так и улучшение транспортных свойств разработанных мембран на основе композитов по сравнению с мембранами на основе гомополимеров.