Модификация гидрофильных диффузионных мембран на основе диацетата целлюлозы макрогетероциклическими соединениями

• Автор: Ершова, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

I. Литературный обзор

1.1. Структура и классификация полимерных мембран. Общие понятия

1.2. Мембранные процессы разделения смесей

1.3. Структура и свойства полимеров и сополимеров для мембран

1.4. Влияние способов формования мембран на их структуру и свойства

1.5. Влияние реологических свойств растворов полимеров на структуру мембран

1.6. Особенности ионномолекулярного транспорта в мембранах

1.7. Способы модификации полимерных мембран

1.8. Структура и свойства макрогетероциклов

1.9. Основные принципы иммобилизации макрогетероциклов в полимерах
И. Экспериментальная часть
.1 Объекты исследования
.2 Методы исследования
.2.1 Исследование реологических свойств растворов полимеров
.2.2 Формование полимерных пленок
П.2.3 Исследование кинетики набухания полимерных пленок
II.2.4 Исследование влагопроницаемости полимерных пленок
Н.2.5 Исследование диффузионных свойств полимерных пленок
III. Обсуждение результатов
III. 1. Реология растворов диацетата целлюлозы Ш.2. Особенности иммобилизации макрогетероциклов на примере ТФП матрицей диацетата целлюлозы
III.3. Реология растворов диацетата целлюлозы,
модифицированных полимерными модификаторами
III.4. Сорбция и диффузия воды модифицированными и модифицированными мембранами на основе диацетата целлюлозы
П.5. Сорбция и диффузия водных растворов неорганических кислот в мембранах на основе диацетата целлюлозы
II 1.6. Диффузионный перенос минеральных кислот через мембраны на основе диацетата целлюлозы
IV. Выводы
Список литературы


Преимущество мембранных процессов перед другими процессами разделения жидких и газовых смесей заключается, прежде всего в том, что как правило, они протекают без энергоемких фазовых переходов веществ , ,. Характеристическими признаками любого мембранного метода являются тип применяемых в нем мембран и движущая сила процесса переноса вещества через мембраны. Движущей силой переноса вещества через мембрану в общем случае является разность химических потенциалов Др. В конкретных случаях разделения жидких и газовых смесей движущей силой процесса может быть градиент давления Др, градиент концентрации ДС, разность электрических потенциалов Ар. Различная природа движущих сил, а также многообразие состояний мембраны и появляющаяся вследствие этого специфика массопереноса порождают большое число конкретных мембранных процессов, классифицировать которые с единых позиций практически невозможно. С более полным и детальным описанием процессов разделения можно ознакомится в работе . Среди мембранных методов наиболее востребованными являются барометрические процессы, в которых перенос вещества через пористые мембраны осуществляется под действием разности давлений, предназначенные для разделения суспендированных и растворенных частиц. В порядке уменьшения размеров частиц и пор эти процессы можно разделить на микро, ультра и гиперфильтрацию или обратный осмос. Процесс мембранного разделения под давлением но средством мембраны с диаметрами пор от 0. Юм называется микрофильтрацией. Процесс микрофильтрации широко используется для разделения коллоидных систем, осветления растворов, очистки сточных и природных вод, стерилизации, а также в процессах подготовки жидкостей перед проведением процессов гипер и ультрафильтрации , . Ультрафильтрация процесс мембранного разделения под давлением, при котором задерживаются частицы и растворенные макромолекулы размером менее 0,Г6м и более 09м. При ультрафильтрации растворенное вещество проходит через мембрану труднее, чем растворитель. Это обусловлено первичной адсорбцией вещества на поверхности фильтра и в его порах, блокировкой вещества внутри пор и механическим удержанием вещества на верхней части фильтра . За последние годы ультрафильтрация получила бурное развитие и широко используется в процессах фракционирования растворов веществ как синтетического, так и биологического происхождения, очистки сточных вод в химической, пищевой и целлюлознобумажной промышленности. Для разделения растворов, содержащих растворенные вещества, размер которых меньше, чем А используют гиперфильтрационные мембраны, характеризующиеся более низкой пористостью и повышенной плотностью пор по сравнению с ультра и микрофилырационными мембранами. В процессе гиперфильтрации трансмембранное давление способствует селективному движению растворителя в сторону противоположную его осмотической разнице давлений . Гиперфильтрация широко используется в области технологий по охране окружающей среды и рациональному использованию сырья, извлекаемого из сточных вод при деминерализации, очистке сточных вод от поверхностноактивных веществ, полимеров, различных органических и неорганических продуктов для опреснения морских, океанских и солоноватых вод для питьевых и сельскохозяйственных нужд, а также в пищевой промышленности для концентрирования растворов. В химической промышленности с помощью обратного осмоса решаются задачи разделения азеогропных смесей, смещения равновесия в химических реакциях за счет удаления одного из продуктов реакции, концентрирования, разделения и очистки различных химических продуктов спиртов, кетонов, эфиров, альдегидов, кислот, красителей , . По мере того, как размеры растворенного вещества и пор мембраны уменьшаются, наряду с просеиванием материала, присущим фильтрационным мембранам, приобретают значение такие процессы, как диффузия и растворение. В мембранных процессах разделения 1азов и жидкостей, движущей силой которых является градиент концентрации, используются полупроницаемые монолитные пленки. К основным концентрационномембранным процессам относят диффузионное газоразделение, первапорацшо и диализ.