Влияние химической структуры концевых групп на свойства ультрафильтрационных мембран из полифениленсульфона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые для задачи получения высокопроизводительных ультрафильтрационных плоских мембран были синтезированы и исследованы полифениленсульфоны (ПФСФ) с хлорными и гидроксильными концевыми группами. Синтез ПФСФ проводили в диметилацетамиде при различном соотношении мономеров 4,4′-дигидроксидифенила и 4,4-дихлордифенилсульфона. Методами ЯМР, ГПХ и ДСК исследованы два образца с преимущественным содержанием гидроксильных (ПФСФ-ОН) и хлорных (ПФСФ-Cl) концевых групп. Были также определены числа осаждения растворов полимеров в N-метил-2-пироллидоне (НМП), механические свойства и гидрофильность полимерных материалов. Оба образца ПФСФ имеют значения прочности на разрыв на уровне 16 МПа. Методом осаждения в воде растворов ПФСФ в НМП с добавками ПЭГ-400 получены плоские пористые асимметричные мембраны с мезопористым (диаметр пор порядка 7 нм) тонким внешним слоем и пальцевидными макропорами в подложечном слое. Увеличение доли гидроксильных концевых групп повышает гидрофильность полимера. Это, в свою очередь, позволило получить плоские мембраны на основе ПФСФ-ОН с проницаемостью по воде 66.1 л/м2·ч⋅бар, что в 1.5 раза выше проницаемости мембраны ПФСФ-Cl. При этом обе мембраны демонстрируют коэффициент задерживания BlueDextran (Mw = 70 000 г моль–1) на уровне 99.9%.

Об авторах

Д. Н. Матвеев

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

А. Ю. Раева

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

А. А. Жанситов

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

К. Т. Шахмурзова

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

Ж. И. Курданова

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

Т. С. Анохина

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, Ленинский проспект, 29, Москва, 119991

С. Ю. Хаширова

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

В. В. Волков

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

И. Л. Борисов

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: dmatveev@ips.ac.ru
Россия, ул. Чернышевского, 173, Нальчик, 360004

Список литературы

  1. Praneet, K., James T., Sridha, S. // Chemical Engineering Journal. 2014. V. 248. P. 297-306.
  2. Darvishmanesh S., Jansen J.C., Tasselli F., Tocci E., Luis P., Degreve J., Drioli E1., Van der Bruggen B. // Journal of Membrane Science. 2011. V. 379. № 1–2. P. 60–68.
  3. Darvishmanesh S., Tasselli F., Jansen J. C., Tocci E., Bazzarelli F., Bernardo P., Luis P., Degreve J., Drioli E., Van der Bruggen B. // Journal of membrane science. 2011. V. 384. № 1–2. P. 89–96.
  4. Dizman C., Tasdelen M. A., Yagci Y. // Polymer International. 2013. V. 62. № 7. P. 991–1007.
  5. Ultrason® E, S, P (PESU, PSU, PPSU). URL: https://www.basf.com/cn/documents/en/chinaplas/UltrasonESPproductbrochureEN.pdf (Дата обращения: 27.10.2023).
  6. Nayak M. C., Isloor A. M., Moslehyani A., Ismail A.F. // Journal of the Taiwan Institute of Chemical engineers. 2017. V. 77. P. 293–301.
  7. Kiani S., Mousavi S. M., Shahtahmassebi N., Saljoughi E. // Desalination and Water Treatment. 2016. V. 57. №. 35. P. 16250–16259.
  8. Feng Y., Han G., Zhang L., Chen S. B., Chung T. S., Weber M., Staudt C., Maletzko C. // Polymer. 2016. V. 99. P. 72–82.
  9. Xiao S., Yu S., Yan L., Liu Y., Tan X. // Chinese Journal of Chemical Engineering. V. 25. № 4. P. 408–414.
  10. Hwang L. L., Chen J. C., Wey M. Y. // Desalination. 2013. V. 313. P. 166-175.
  11. Gronwald O., Frost I., Ulbricht M., KouchakiShalmani A., Panglisch S., Grünig L., Handge U., Abetz V., Heijnen M., Weber M. // Separation and Purification Technology. 2020. V. 250. P. 117107–117127.
  12. Moideen K, I., Isloor A.M., Ismail A.F., Obaid A., Fun H.K. // Desalination and Water Treatment. 2016. V. 57. № 42. P. 19810–19819.
  13. Yin Q., Zhang Q., Cui Z., Li W., Xing W. // Polymer. 2017. V. 124. P. 128–138.
  14. Arockiasamy D.L., Alhoshan M., Alam J., Muthumareeswaran M.R., Figoli A., Kumar S.A. // Separation and Purification Technology. 2017. V. 174. P. 529–543.
  15. Tang Y., Widjojo N., Shi G. M., Chung T. S., Weber M., Maletzko C. // Journal of membrane science. 2012. V. 415. P. 686-695.
  16. Jullok N., Van Hooghten R., Luis P., Volodin A., Van Haesendonck C., Vermant J., Van der Bruggen B. // Journal of Cleaner Production. 2016. V. 112. P. 4879–4889.
  17. Jullok N., Darvishmanesh S., Luis P., Van der Bruggen B. // Chemical engineering journal. 2011. V. 175. P. 306–315.
  18. Jullok N., Deforche T., Luis P., Van der Bruggen B. // Chemical engineering science. 2012. V. 78. P. 14–20.
  19. Fritzsche A.K., Murphy M.K., Cruse C.A., Malon R.F., Kesting R.E. // Gas Separation & Purification. 1989. V. 3. № 3. P. 106–116.
  20. Weng T. H., Tseng H. H., Wey M. Y. // International journal of hydrogen energy. 2008. V. 33. № 15. P. 4178–4182.
  21. Sani N. A. A., Lau W. J., Ismail A. F. // RSC Advances. 2015. V. 5. № 17. P. 13000–13010.
  22. Sani N. A. A., Lau W. J., Ismail A. F. // Journal of Polymer Engineering. 2014. V. 34. № 6. P. 489–500.
  23. Alsalhy Q. F., Ali J. M., Abbas A. A., Rashed A., Bruggen B. V. D., Balta S. // Desalination and Water Treatment. 2013. V. 51. № 31–33. P. 6070–6081.
  24. Luo L., Han G., Chung T. S., Weber M., Staudt C., Maletzko C. // Journal of Membrane Science. 2015. V. 476. P. 162–170.
  25. Plisko T., Karslyan Y., Bildyukevich A. // Materials. 2021. V. 14. № 19. P. 5740.
  26. Anokhina T., Raeva A., Sokolov S., Storchun A., Filatova M., Zhansitov A., Kurdanova Z., Shakhmurzova K.,Khashirova S., Borisov I. // Membranes. 2022. V. 12. №. 11 P. 1113.
  27. Борисов И.Л., Матвеев Д.Н., Анохина Т.С., Шахмурзова К.Т., Жанситов А.А., Слонов А.Л., Курданова Ж.И., Хаширова С.Ю., Волков В.В. // Мембраныимембранныетехнологии. 2023. Т. 13. № 3. С. 248–256.
  28. Matveev D., Raeva A., Borisov I., Vasilevsky V., Matveeva Y., Zhansitov A., Khashirova S., Volkov V. // Membranes. 2023. V. 13. № 4. P. 412.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024