| Результаты этапа: Изучены проницаемость и селективность первапорционного разделения водно-органических растворов при наличии в мембранах из аморфно-кристаллического полиэтилентерефталата, из аморфных асимметричных мембран из поливинилтриметилсилана и из полиамида-6 структурных перестроек, инициированных развитием релаксационных процессов. Основное внимание направлено на изучение концентрационной предыстории (условий предыдущего использования полимерного материала) на сорбционную емкость полимерной первапорационной мембраны, проницаемость и состав пермеата. Обнаружено, что сорбционную емкость полимерной первапорационной мембраны по отношению к целевому компоненту разделяемого раствора можно существенно увеличить за счет предварительной обработки ее веществом, обладающим повышенным сродством к полимеру. Из балансовых соотношений рассчитаны основные характеристики сорбционной предыстории. В частности, показано, что плотность потока ацетона в процессе первапорации через мембрану из полиамида-6, модифицированную предварительной сорбцией воды, возросла на порядок. Экспериментально определена температура стеклования полиамида в воде, равная ~50°C.зависят от концентрации предыдущего раствора, прошедшего через мембрану.
Изучена роль кинетики изменения степени набухания гидрофильных гелей в двухтемпературных процессах концентрирования растворов электролитов без испарения растворителя. Было замечено, что некоторые материалы, которые значительно уменьшают свой объём при нагревании, при последующем охлаждении восстанавливают объём крайне медленно, или вообще не восстанавливают. Поэтому был исследован характер протекания процесса в зависимости от ионной формы сшитого полиэлектролита, типа матрицы и концентрации раствора.
Показано, что скорости сжатия полиметакриловых ионитов, сшитых дивинилбензолом, в Ca-форме (после повышения температуры) и набухания (после ее понижения) достаточно высокие, так что исходный объём ионита успевает быстро восстановиться после нагревания и последующего охлаждения. Равновесные объёмы устанавливаются в течение 10-20 мин как в случаях небольшого изменения температуры ~5 K, так и в случае большего изменения температуры ~90 K. Поэтому в двухтемпературном процессе разделения в колонне происходит эффективное концентрирование раствора хлорида кальция. Аналогично ведет себя такой ионит в Mg-форме в разбавленных растворах, однако, при концентрации раствора MgCl2 выше 2 г-экв/л скорость набухания при охлаждении значительно снижается. Равновесные объёмы устанавливаются лишь в течение суток. Для Ni-формы даже при низких концентрациях внешнего раствора процесс набухания протекает значительно медленнее, чем сжатие.
Для катионита на основе полиакриловой кислоты, сшитой диметакрилатом триэтиленгликоля в Са-форме сжатие зерна после нагревания очень быстрое, но последующее набухание после его охлаждения протекает чрезвычайно медленно. Причем равновесие сорбции дополнительного количества воды Сa-формой катионита после охлаждения зерна ионита не достигается спустя даже 2 месяца. Вероятно, будучи однажды нагретой, данная система при охлаждении выходит на новое стационарное состояние набухания. Таким образом, обнаружено новое явление достижения различных стационарных степеней набухания полимера при одной и той же температуре и одном и том же составе раствора, но при разном пути. Медленное набухание полимера после охлаждение и низкая стационарная степень набухания при этом препятствует эффективному двухтемпературному разделению.
В связи с разработкой фундаментальных основ адсорбционного аккумулирования газов, были разработаны методы описания изотерм адсорбции газов и методом молекулярной динамики исследована зависимость плотности метана от ширины щели микропористых активных углей, широко применяемых для этих целей. Оказалось, что наиболее эффективно адсорбционное аккумулирование газов при заданном объеме микропор может быть осуществлено при ширине микропор 1-1.1 нм.
Из данных по температурной зависимости статической диэлектрической проницаемости жидкого моноэтаноламина исследованы его характеристики ориентационного порядка МЭА широко применяется в химической промышленности как поглотитель промышленных газов, как сырьё для получения ПАВ, как реагент нефтехимического и тонкого органического синтеза.
|
