Мембраны и мембранные технологии, 2023, T. 13, № 3, стр. 248-256

Синтез и свойства полисульфонов для получения пористых половолоконных мембран

И. Л. Борисов a*, Д. Н. Матвеев a, Т. С. Анохина a, К. Т. Шахмурзова b, А. А. Жанситов b, А. Л. Слонов b, Ж. И. Курданова b, С. Ю. Хаширова ab, В. В. Волков a

a Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
119991 Москва, Ленинский проспект, 29, Россия

b Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
360004 Нальчик, ул. Чернышевского, 173, Россия

* E-mail: boril@ips.ac.ru

Поступила в редакцию 18.01.2023
После доработки 30.01.2023
Принята к публикации 07.02.2023

Аннотация

Впервые для задачи получения половолоконных мембран синтезированы полисульфоны в таких апротонных диполярных растворителях как диметилацетамид, N-метил-2-пироллидон и диметилсульфоксид в широком диапазоне молекулярных масс от 42 000 до 184 000 г/моль. Исследована зависимость термических и механических свойств полисульфонов от молекулярно-массовых характеристик. Сравнение механических свойств, синтезированных ПСФ и промышленных марок ПСФ Ultrason S 6010 (BASF, Германия) и ПСФ-150 (ОАО “Институт пластмасс”, Россия) показало, что синтезированные полимеры не уступают коммерческим аналогам, а отдельные образцы превосходят их по модулю упругости и прочности. На основании полученных результатов по динамической вязкости формовочных растворов были отобраны перспективные образцы синтезированных ПСФ для получения пористых половолоконных мембран-подложек. Обнаружено, что половолоконные мембраны-подложки из образца с молекулярной массой 110 000 г/моль обладают высокой проницаемостью по азоту 47.5 м32 ч бар, что перспективно для получения на их основе композиционных мембран с тонким селективным слоем.

Ключевые слова: полисульфон, молекулярная масса, половолоконные мембраны, термические свойства

Список литературы

  1. Zularisam A.W., Ismail A.F., Salim M.R., Sakinah M., Hiroaki O. // J. Membrane Science. 2007. V. 299. № 1–2. P. 97–113.

  2. Makdissy G., Croué J.P., Amy G., Buisson H. // Water Science and Technology: Water Supply. 2004. V. 4. № 4. P. 205–212.

  3. Kang Y., Obaid M., Jang J., Ham M.H., Kim I.S. // Chemosphere. 2018. V. 207. P. 581–589.

  4. Koga Y., Fujieda H., Meguro H., Ueno Y., Aoki T., Miwa K., Kainoh M. // Artificial organs. 2018. V. 42. № 9. P. E246–E258.

  5. Plisko T.V., Bildyukevich A.V., Zhao L., Huang W., Volkov V.V., Huang Z. // Fibers. 2021. V. 9. P. 28.

  6. Sengur-Tasdemir R., Urper-Bayram G.M., Turken T., Ates-Genceli E., Tarabara V.V., Koyuncu I. // J. Water Process Engineering. 2021. V. 42. P. 102100.

  7. Lim Y.-G., Bak C., Kim Y.-D. // Chemical Engineering J. 2022. V. 433. P. 134616.

  8. Mansur S., Othman M.H.D., Abidin M.N.Z., Ismail A.F., Abdul Kadir S.H.S., Goh P.S., Hasbullah H., Ng B.C., Abdullah M.S., Mustafar R. // J. Environmental Chemical Engineering. 2021. V. 9. № 5. P. 106141.

  9. Peechmani P., Othman M.H.D., Kamaludin R., Puteh M.H., Jaafar J., Rahman M.A., Ismail A.F., Abdul Kadir S.H.S., Illias R.M., Gallagher J., Djuli S.M. // J. Environmental Chemical Engineering. 2021. V. 9. № 5. P. 105873.

  10. Borisov I., Vasilevsky V., Matveev D., Ovcharova A., Volkov A., Volkov V. // Fibers 2019. V. 7. № 12. P. 110. 11.

  11. Borisov I., Ovcharova A., Bakhtin D., Bazhenov S., Volkov A., Ibragimov R., Gallyamov R., Bondarenko G., Mozhchil R., Bildyukevich A., Volkov V. // Fibers. 2017. V. 5. № 1. P. 6.

  12. Матвеев Д.Н., Кутузов К.А., Василевский В.П. // Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. № 6. С. 373–379. (англоязычная версия: Matveev D.N., Kutuzov K.A., Vasilevsky V.P. // Membranes and Membrane Technologies. 2020. V. 2. № 6. P. 351–356.)

  13. Бильдюкевич А.В., Усоский В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2014. Т. 4. № 4. С. 247. (англоязычная версия: Bildyukevich A.V., Usosky V.V. // Petroleum Chemistry. 2014. V. 54. № 8. P. 652–658.)

  14. Курданова Ж.И. // Дис. к-та хим. Наук: 02.00.06. 2017. 126. c.

  15. Коршак В.В., Виноградова С.В. // М.: Наука. 1972. 445. с.

  16. Шапошникова В.В. // Дис. д-ра хим. наук: 02.00.06. 2013. 376 с.

  17. Калугина Е.В. // Дис. д-ра хим. наук: 02.00.06. 2003. 342 с.

  18. Xie Q., Zhang S., Hong Z., Ma H., Liu C., Shao W. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2018. V. 57. № 48. P. 16464–16475.

  19. Thuyavan, Y., Anantharaman N., Arthanareeswaran G., Ismail A.F. // J. Chemical Technology & Biotechnology. 2016. V. 91. № 10. P. 2568–2581.

  20. Бильдюкевич А.В., Плиско Т.В., Усоский В.В. // Мембраны и Мембранные Технологии. 2016. Т. 6. № 2. С.113–137. (англоязычная версия: Bildyuke-vich A.V., Plisko T.V., Usosky V.V. Petroleum Chemistry. 2016. V. 56. № 5. P. 379–400.)

  21. Matveev D., Borisov I., Vasilevsky V., Karpacheva G., Volkov V. // Membranes. 2022. V. 12. № 12. P. 1257.

  22. Grushevenko E.A., Borisov I.L., Bakhtin D.S., Bondarenko G.N., Levin I.S., Volkov A.V. // Reactive and Functional Polymers. 2019. V. 134. P. 156–165.

  23. Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. // Separation and Purification Technology. 2020. V. 241. P. 116696.

Дополнительные материалы отсутствуют.