Гидрофилизация трековых мембран на основе полиэтилентерефталата

• Автор: Соловьев, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Полимеры как материал для производства мембран

1.2. Получение мембран методом травления треков

1.3. Методы модификации полимерной поверхности.

1.3.1. Травление полимерной поверхности

1.3.2. Тепловая обработка полимерных плнок

1.3.3. Лазерная обработка полимерной поверхности.

1.3.4. Модификация полимеров с помощью низкотемпературной плазмы

1.3.5. Плазменная полимеризация мономеров при получении композиционных мембран.

1.3.6. Привитая полимеризация на поверхности полимера . . . .
1.3.7. Сорбционная модификация поверхности.
1.4. Преимущества и перспективы использования модифицированных трековых мембран.
Глава 2. Объекты и методы исследования.
2.1. Исходные материалы и реагенты.
2.1.1. Трековые мембраны.
2.1.2. Вещества, используемые для модификации
2.1.3. Прочие реагенты.
2.2. Определение концентрации белка в растворах
2.3. Определение концентрации полиэтиленгликоля в водном растворе.
2.4. Методы исследования модифицированных мембран
2.4.1. Сканирующая электронная микроскопия.
2.4.2. Определение пористости мембран методом ртутной порометрии
2.4.3. Измерение удельной поверхности по адсорбции газов метод БЭТ
2.4.4. Электронная спектроскопия для химического анализа . .
2.4.5. ИКспектроскопия с методом МПВО
2.4.6. Измерение гидрофильногидрофобных характеристик трековых мембран.
2.4.7. Гидродинамическое сопротивление трековых мембран . .
2.5. Метод нанесения полислойных покрытий на поверхность пленок и мембран
2.6. Модификация плазмофильтра ПФМ0
2.7. Плазмаферез с использованием плазмофильтра ПФМ0
Глава 3. Результаты и их обсуждение.
3.1. Характеристики трековых мембран на основе полиэтилентерефталата
3.2. Сорбция веществ различной природы и молекулярной массы на поверхности трековых мембран.
3.3. Десорбция высокомолекулярных поверхностноактивных веществ с поверхности трековых мембран.
3.4. Сорбция сывороточного альбумина на разных полимерных поверхностях.
3.5. Многослойные полиэлектролитные покрытия на поверхности трековых мембран.
3.6. Влияние гидрофилизации трековых мембран на процесс гемофильтрации
Заключение
Список сокращений.
Список литературы


Гетерогенность и наноразмерный масштаб этих систем потребовали применения комплексного экспериментального подхода, основанного на использовании совокупности методов полимерной химии, коллоидной и физической химии поверхности. Исследованы структуры, сорбционные свойства и гидрофильность трековых мембран с диаметром пор , , 0 и 0 нм по отношению к макромолекулам с молекулярной массой от 0 до 3. Впервые разработан способ послойного нанесения биополимерных покрытий на внутреннюю поверхность пор трековых мембран. До начала настоящей работы не предпринималось попыток подобной модификации трековых мембран на основе ПЭТФ. Показано, что полученные таким образом многослойные белковые и гепарин содержащие покрытия равномерно распределяются на плоской фильтрующей и на внутренней цилиндрической поверхности пор трековой мембраны. Практическая значимость работы. Показано, что многослойные белковые покрытия на основе сшитых слоев сывороточного альбумина и альбумина с гепарином на поверхности трековых мембран обладают тромборезистентностью и могут быть использованы для улучшения гемосовместимости медицинского оборудования при гемофильтрации и плазмаферезе. Разработанный способ гидрофилизации ТМ, основанный на поочередной сорбции полиэлектролитов, позволил постадийно контролировать процесс модификации мембран, тем самым предотвращая их неравномерное покрытие и засорение пористой структуры. Этот метод может быть использован для получения однородных по структуре гидрофильных гемосовместимых покрытий на полимерных поверхностях изделий сложной конструкции, выпускаемых промышленностью для гемофильтрации, в частности, плазмофильтров. Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Всероссийской научной конференции Мембраны Москва, на 4 I. I. . Ионный обмен, хроматография и альтернативные методы Российского Химического общества им. Д.И. Менделеева Петербургского отделения РАН СПетербург, на конкурсе молодых специалистов ИВС РАН СПетербург, . Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, библиографии 8 ссылок и выводов. Работа изложена на 7 страницах текста и содержит рисунок и таблиц. Предлагаемая работа посвящена исследованию проблемы повышения гидрофильности и гемосовместимости трековых мембран на основе ПЭТФ. Работа выполнялась в соответствии с плановыми исследованиями Института высокомолекулярных соединений РАН по госбюджетной теме Исследование процессов формирования сложных мембранных полимерных систем и сеток, их физикохимических, сорбционных и разделительных свойств, государственной регистрации . Глава 1. Основные области применения полимерных мембран представляют собой передовые технологии, такие как газоразделен ие, водоочистка, биотехнология, медицина. В принципе, многие синтетические полимеры могут быть использованы как барьерные или мембранные материалы, но их химические и физикомеханические свойства сильно различаются, и лишь ограниченное число полимеров используется на практике 3. В зависимости от структуры полимерного материала, мембраны делят на два типа мембраны с открытой пористостью, которые применяются в микрофильтрации и ультрафильтрации, и однородные непористые мембраны с гелевой структурой, применяемые в газоразделении и обратном осмосе. Для группы полимеров, которые используются для газоразделения, обратного осмоса и первапорации, структура макромолекул материала и ее пространственная сетка напрямую определяет транспортные характеристики мембраны се селективность и проницаемость. Выбор полимера для конкретного типа мембраны зависит также от условий эксплуатации и требований к химической или термической устойчивости целевой мембраны. Пористые мембраны имеют фиксированные поры с размером 0,1 мкм для микрофильтрации и 20 нм для ультрафильтрации. При этом селективность разделения компонентов в основном определяется размером пор, тогда как природа полимера проявляется в таких явлениях, как денатурация, сорбционная иммобилизация и возможные химические превращения отдельных компонентов в условиях реального фракционирования сложных смесей.