Разработка новых мембран со смешанной матрицей на основе полиэлектролитных комплексов для высокоэффективных и ресурсосберегающих мембранных процессов

Мембранные технологии активно развиваются для концентрирования, фракционирования и очистки веществ, так как относятся к процессам устойчивого развития (sustainable processes) и являются альтернативой традиционным методам разделения. Их преимущества, такие как экологичность, безотходность, высокая эффективность и селективность процесса, компактное оборудование, простая автоматизация и низкое энергопотребление, привлекают огромное внимание различных областей промышленности для решения технологических задач и предотвращения загрязнения окружающей среды. Диффузионный (первапорация) и баромембранные (ультра- и нанофильтрация) процессы являются наиболее развивающимися и перспективными методами для разделения жидких смесей, что обуславливает поиск новых мембранных материалов с улучшенными свойствами и экологичную разработку полимерных мембран на основе их без использования опасных органических растворителей или сшивающих агентов. Данный проект направлен на развитие трех мембранных методов: диффузионного - первапорации и баромембранных - ультрафильтрации и нанофильтрации с помощью экологичной разработки мембран со смешанной матрицей на основе полиэлектролитных комплексов, модифицированных углеродными наночастицами (оксидом графена, нанотрубками, др.). Все полиэлектролитные комплексы и их композиты с углеродными наночастицами будут приготовлены в воде без применения токсичных растворителей или сшивающих агентов. Улучшение транспортных свойств ожидается за счет комплексообразования (ионных взаимодействий между полиэлектролитами), изменения морфологии и поверхностных свойств, свободного объема или пористости в процессе модификации полимерных мембран. Транспортные характеристики разработанных мембран будут исследованы при разделении промышленно-значимых смесей в процессах первапорации, ультра- и нанофильтрации. Выбор данных процессов связан с их высокой востребованностью для промышленного применения и обусловлен специфическим различием в движущей силе.