Разработка гетерогенных мембран "Поликон" на основе новолачных фенолоформальдегидных волокон и изучение их свойств

• Автор: Александров, Георгий Валентинович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Информационный анализ с целью выбора направления

исследования

1.1. Роль полимерных композитов в мембранном

материаловедении и его развитии

1.2. Электродиализ как эффективный метод

получения сверхчистых веществ и разделения компонентов

1.3. Требования к ионообменным мембранам

1.4. Строение ионообменных мембран

1.5. Промышленные полимерные мембраны

1.6. Современные подходы к модификации
мембран
2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
3. Обоснование выбора и изучение свойств армирующей
системы катионообменных мембран Поликон
3.1. Критерии и обоснование выбора армирующей системы для катионообменных мембран Поликон
3.2. Выбор способа и отработка параметров
проведения сульфирования волокнообразующего полимера
4. Определение основных закономерностей изготовления мембран Поликон методом поликонденсационного наполнения, исследование их структуры и свойств
4.1. Выбор оптимального состава и оценка взаимодействия в системе композиционного материала
4.2. Особенности структурной организации композиционных волокнистых мембран
5. Сравнительная характеристика и оценка уровня свойств гетерогенных катионообменных мембран
5.1. Основные свойства мембран Поликон
5.2 Технико экономическая эффективность
разработанных гетерогенных мембран
Основные выводы
Список литературы


ДН - тепловой эффект. Расширение областей применения полимерных композиционных материалов в настоящее время затронуло комплекс технологических процессов, использующих принципы мембранного разделения. Область применения полимерных мембран включает в себя процессы, движимые электрической силой или разностью давлений, топливные элементы, медицинское оборудование и многие другие. Использование композитов дает возможность направленного регулирования структуры и свойств за счет химической модификации или изменения технологии изготовления. Потребность рынка России в мембранах отечественными производителями покрывается всего на 2-3 %, при этом качество самих мембран ниже импортных аналогов [1]. Разработанные в Саратовском государственном техническом университете гетерогенные катионообменные материалы «Иоликон», получаемые методом поликонденсационного наполнения, хорошо зарекомендовали себя в ряде областей, однако, современные наука и производство выдвигают комплекс новых требований как к свойствам самих мембран, так и к армирующим системам [2]. Как показал опыт использования промышленной мембраны МК-, армирование, производимое с целью придания листу механической прочности, может приводить к расслоению изделия, кроме того, введение ткани в состав материала приводит к снижению электропроводности и транспортных характеристик. Одним из путей решения данной проблемы может служить использование армирующей системы, обладающей, наряду с матрицей, ионообменными свойствами. С этой точки зрения исследования, направленные на изучение влияния армирующего материала на комплекс структурных и электротранспортных свойств, выбор оптимальных технологических параметров процесса изготовления мембран, значимы и актуальны. Цель настоящей работы - разработка и изучение свойств гетерогеных катионобменных мембран с комплексом повышенных эксплуатационных характеристик на основе многофункциональной армирующей системы. Разработаны катионообменные мембраны для электродиализа с повышенным комплексом свойств за счет использования многофункциональной армирующей системы, что позволяет снизить минимальную площадь мембран в пакете электродиализатора на % и повысить эффективность процесса за счет снижения энергозатрат. Работ проводилась при поддержке фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (проект № 5 -) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 4-а). Материалы диссертации используются в учебном процессе для студентов химико-технологических и экологических специальностей. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части и трех глав с результатами эксперимента, общих выводов и списка использованной литературы. Материал диссертации изложен на 0 страницах машинописного текста, включает рисунков, таблиц, список литературы (4 наименование), приложения. Глава 1. В настоящее время к жизни вызываются новые разработки высокоэффективных полимерных материалов мембранного назначения, создаются мембраны новых поколений. В большинстве случаев такие разработки основываются на богатом опыте и чутье химиков-синтетиков. При этом большой ценность приобретает информация о корреляционных соотношениях "структура - мембранное свойство", необходимая для многих полимерных материалов. В меньшей степени разработки основываются на изучении физикохимии мембранного разделения, на выявлении природы селективной проницаемости того или иного целевого компонента через мембрану. Тем не менее, можно ожидать, что принципиальный прорыв на пути создания и конструирования качественно новых типов мембран на основе органических и неорганических материалов, в том числе мембранных барьерных слоев с характерными толщинами нм возможен именно на пути всестороннего научного поиска с проникновением в существо эффектов химической структуры полимерных материалов, структуры и морфологии сформированных селективных слоев, химического строения целевых компонентов.