Том 14, № 3 (2024)

Проблема малореагентного разделения катионов Na⁺, K⁺ и Li⁺ приобретает все большее значение в связи с поиском новых технологий извлечения лития из рассолов и рекуперации этого ценного элемента из уже отработавших источников энергии. В данной работе представлены результаты апробации электробаромембранного процесса, в котором градиенты электрического поля и поля давлений направлены в противоположные стороны. Эксперименты проведены в проточной лабораторной ячейке, камеры обессоливания и концентрирования которой разделены трековой мембраной и ограничены анионообменными мембранами МА-41. Рабочая площадь каждой из мембран равняется 30 см². Перерабатываемый раствор содержит 70, 75 и 55 ммоль/л LiCl, KCl и NaCl, соответственно. Показано, что при плотности тока 11,7 мА/см² и разности давлений 0,2 бар в контуре обессоливания удается обеспечить скорость накопления катионов Li⁺, равную 0,05 моль/(м² ч), и скорости убыли из этого контура катионов Na⁺ и K⁺, равные –0,09 и –0,25 моль/(м²ч), соответственно. Рассмотрены факторы, которые могут влиять на эффективность разделения Li⁺ и Na⁺, K⁺.

Острый дефицит гемодиализных картриджей в России, вызванный наложенными европейским союзом ограничениями на поставки высокотехнологичного оборудования, привел к необходимости разработки отечественных относительно недорогих и эффективных мембран для гемодиализа. В работе получены экспериментальные мембраны на основе полисульфона и проведена их характеризация. Выполнено сравнение влияния порообразователей полиэтиленгликоля и поливинилпирролидона на структуру и транспортные характеристики полученных мембран. Предложена нестационарная одномерная модель диализа мочевины. Особенностью модели является учет микрогетерогенной структуры мембраны. Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными по временным зависимостям концентрации мочевины в камере диализата диализной системы позволяет сделать вывод, что модель адекватно описывает исследуемую систему. Проведена теоретическая оценка эффективности функционирования полученных мембранных материалов в условиях, соответствующих процессу гемодиализа, а также сравнение показателей удаления мочевины с гемодиализными картриджами серии Nephral ST от широко представленной на мировом рынке компании Baxter. Показано, что мембрана на основе полисульфона, полученная с использованием поливинилпирролидона, демонстрирует результаты, немногим уступающие показателям серийно выпускаемых картриджей, что свидетельствует о ее перспективности для производства половолоконных мембран для гемодиализных картриджей.

Работа посвящена получению гибридных полиэтилентерефталатных трековых мембран с иммобилизованными наночастицами серебра, проявляющих эффект гигантского комбинационного рассеяния света. Была проведена модификация трековых мембран 3-аминопропилтриэтоксисиланом и 3-меркаптопропилтриэтоксисиланом с использованием якорных групп на основе гидратированных форм алюминия и последующая иммобилизация наночастиц серебра. Полученные трековые мембраны были исследованы с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, определены величины дзета-потенциала поверхности образцов мембран на каждой стадии модификации. Наличие наночастиц серебра на поверхности трековых мембран было подтверждено методами растровой электронной микроскопии, спектроскопии поглощения в ультрафиолетовой и видимой области, спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света с использованием тестового вещества 4-аминотиофенола. Предложенный подход позволит создать сенсоры на основе гибридных трековых мембран с возможностью селективного концентрирования пробы и дальнейшего детектирования широкого спектра веществ методом спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света.