PL232153B1 - Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi - Google Patents
Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymiInfo
- Publication number
- PL232153B1 PL232153B1 PL419843A PL41984316A PL232153B1 PL 232153 B1 PL232153 B1 PL 232153B1 PL 419843 A PL419843 A PL 419843A PL 41984316 A PL41984316 A PL 41984316A PL 232153 B1 PL232153 B1 PL 232153B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- membrane
- nanotubes
- mol
- titanate nanotubes
- dextran
- Prior art date
Links
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 title claims description 28
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 title claims description 5
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 31
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 31
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 7
- 238000000614 phase inversion technique Methods 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 45
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 208000035874 Excoriation Diseases 0.000 description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101100112520 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CCA1 gene Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical group [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010445 TiO2 P25 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 229920002852 poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi. Membrany mogą znaleźć w szczególności zastosowanie w procesach ultrafiltracji, w których roztwór zasilający (nadawa) ma postać zawiesiny, takich jak np. układy łączące fotokatalizę w zawiesinie z separacją membranową.
Dane literaturowe dowodzą, że dostępne na rynku membrany polimerowe, a także ceramiczne mogą ulegać uszkodzeniu wskutek ścierania warstwy separacyjnej przez cząstki fotokatalizatora zawartego w nadawie. Zjawisko to zależy głównie od rodzaju membrany, wielkości i kształtu cząstek fotokatalizatora oraz składu nadawy (S. Mozia, D. Darowna, R. Wróbel, A. W. Morawski, J. Membrane Sci., 495 (2015) 176-186, D. Darowna, R. Wróbel, A. W. Morawski, S. Mozia, Chem. Eng. J., 2016 oraz S. Mozia, K. Szymański, B. Michalkiewicz, B. Tryba, M. Toyoda, A. W. Morawski, Sep. Purif. Technol., 142 (2015) 137-148).
W literaturze opisywane są membrany polimerowe modyfikowane nanocząstkami w celu podwyższenia odporności na blokowanie. Do modyfikacji wykorzystywano m.in. nanorurki węglowe (E. Celik, H. Park, H. Choi, H. Choi, Water Res. 45 (2011) 274-282), nanocząstki srebra (A. Ananth, G. Arthanareeswaran, A.F. Ismail, Y.S. Mok, T. Maatsura, Colloid Surface A (2014) 451, 151-160), SiO2 (J. Huang,
K. Zhang, K. Wang, Z. Xie, B. Ladewig, H. Wang, J. Membrane Sci. (2012) 423-424, 363-370), AI2O3 (J.C. Mierzwa, V. Arieta, M. Verlage, J. Carvalho, C.D. Vecitis, Desalination (2013) 314, 147-158), nanorurki haloizytowe (H. Yu, Y. Zhang, X. Sun, J. Liu, H. Zhang, Chem. Eng. J. (2014) 237, 322-328), nanocząstki ZnO (H. Rajabi, N. Ghaemi, S. S. Madaeni, P. Daraei, B. Astinchap, S. Zinadini, S.H. Razavizadeh, Appl. Surf. Sci. (2015) 349, 66-77) i in.
Ponadto w literaturze przedmiotu opisane jest otrzymywanie membran modyfikowanych nanorurkami tytanowymi (tj. o strukturze TiO2) lub tytanianowymi. Oba rodzaje nanorurek oznaczane są zwykle akronimem TNT. Nanorurki takie stosowano m.in. do modyfikacji membran polieterosulfonowych dedykowanych do odsalania wody metodą próżniowej destylacji membranowej (H. Abdallah, A.F. Moustafa, A.A. AlAnezi, H.E.M. El-Sayed, Desalination 346 (2014) 30-36). Wg opisanej metody najpierw rozpuszczono 5%mas. tetrametylsiloksanu w acetonitrylu i dodano 5%mas. nanorurek tytanowych. Osobno rozpuszczono 10%mas. PES w N-metylopirolidonie, a następnie mieszano go z roztworem zawierającym TNT. Tak przygotowany roztwór błonotwórczy wylewano na płytce szklanej za pomocą aplikatora i zanurzano całość w kąpieli wodnej w wodzie destylowanej. Również w pracy M. Shaban, H. AbdAllah,
L. Said, H. S. Hamdy, A. A. Khalek (Chem. Eng. Res. Des. 95 (2015) 307-316) opisano metodę inwersji faz, lecz wykorzystano jako roztwór błonotwórczy mieszaninę zawierającą 10%mas. PES, 0,5% dodecylosiarczanu sodu i odpowiednią ilość TNT otrzymanych metodą hydrotermalną w N-metylopirolidonie. Natomiast w pracy R. J. Gohari, W.J. Lau, E. Halakoo, A. F. Ismail, F. Korminouri, I Matsuura, M.S.J. Gohari, Md. N. K. Chowdhury, (New J. Chem. 39 (2015) 8263-8272) opisano otrzymywanie membran z PES modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi do usuwania arsenu z wody. Na początku rozpuszczono związek porotwórczy poliwinylopirolidon w N-metylopirolidonie i dodano TNT otrzymane metodą hydrotermalną. Mieszaninę tę poddawano działaniu ultradźwięków przez 12 h, po czym dodano do niej PES w formie granulatu, utrzymując temperaturę 60°C. Tak przygotowany rozwór błonotwórczy ponownie poddawano działaniu ultradźwięków, a następnie wylewano na szklanej płytce za pomocą aplikatora. Całość pozostawiono na 30 sekund na powietrzu do odparowania rozpuszczalnika, po czym zanurzono w kąpieli w wodzie dejonizowanej. TNT znalazły również zastosowanie do otrzymywania membran fotokatalitycznych (K. Fischer, R. Glaser, A. Schulze, Appl. Catal. B-Environ. (2014) 160-161, 456-464). W pracy tej opisano wytwarzanie nanorurek za pomocą anodowania wcześniej naniesionej na membranę warstwy tytanu.
Oprócz polieterosulfonu wykorzystano również inne polimery: polieteroimid (A. Sumisha, G. Arthanareeswaran, A. F. Ismail, D. P. Kumarc, M. V. Shankarc, RSC Adv., 2015, 5, 39464-39473) polibenzimidazol i poli(2,6-dimetylo-1,4-fenylenotlenek) (V. Giel, B. Galajdova, D. Popelkova, J. Kredatusova, M. Trchova, E. Pavlova, H. Beneś, R. Valek, J. Peter, Desalin. Water Treat. 56, 12 (2015) 3285-3293) polisulfon i chitozan (R. Kumar, A. M. Isloor, A.F. Ismail, S. A. Rashid, A. Al Ahmed, Desalination 316 (2013) 76-84) i inne.
Membrany modyfikowane TNT opisano również w patentach: CN101717984 L. Zixia, X. Kefeng, X. Hua, Z. Haoli, Method for preparing titanium dioxide nanotube membrane przedstawia otrzymywanie membran modyfikowanych TNT metodą elektrolitycznego utleniania; CN104028121 W. Hong, X Quingping, J. Zhongyi, G. Yunying, L. Congdi, L. Tianyu, S. Yue, Sulfonated polyether ether ketone-amino-modified
PL 232 153 B1 titanium nanotube hybrid membrane and preparation and application thereof opisuje wytwarzanie membran z amino-modyfikowanych nanorurek tytanowych i sulfonowanego poli(eteroeteroketonu), natomiast CN101684566 Z. Ge, Titanium dioxide nanometer membrane and preparation method thereof przedstawia otrzymywanie membran za pomocą utleniania anodowego, a następnie elektrochemicznego osadzania tlenku miedzi.
Brak jest natomiast w literaturze informacji o zastosowaniu w procesie ultrafiltracji membran na bazie polieterosulfonu, modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi i wykazujących podwyższoną odporność na ścieranie.
Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi, według wynalazku, metodą inwersji faz - wariant mokry, z użyciem polieterosulfonu, charakteryzuje się tym, że polieterosulfon w ilości 15% masowych miesza się z rozpuszczalnikiem w postaci N,N-dimetyloformamidu oraz nanorurkami tytanianowymi jako modyfikatorem w ilości od 0,5 do 2,0% masowych w stosunku do polieterosulfonu. Stosuje się nanorurki tytanianowe otrzymane metodą hydrotermalną, o średnicy wewnętrznej w zakresie 2,8 nm - 4,6 nm, a zewnętrznej 6,4 nm - 9,1 nm, o powierzchni właściwej Sbet = 370-390 m2/g. Wykorzystując metodę inwersji faz jako nierozpuszczalnik stosuje się wodę destylowaną. W celu wymieszania nanorurek tytanianowych z rozpuszczalnikiem oraz polimerem stosuje się ultradźwięki.
Zaletą sposobu według wynalazku jest znaczne ograniczenie ryzyka uszkodzenia membrany wskutek ścierania przez cząstki obecne w nadawie (roztworze zasilającym), np. przez cząstki TiO2. Sposób według wynalazku bliżej objaśniony jest w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Membranę PES/TNT0,5% otrzymano w następujący sposób. Membranę wytworzono metodą inwersji faz (wariant mokry) używając polieterosulfonu w postaci granulatu, N,N-dimetyloformamidu (DMF) jako rozpuszczalnika polimeru, wody destylowanej jako nierozpuszczalnika oraz nanorurek tytanianowych (TNT) jako modyfikatora.
Nanorurki tytanianowe otrzymano metodą hydrotermalną z ditlenku tytanu Aeroxide® TiO2 P25 na podstawie metodyki podanej w S. Mozia, E. Borowiak-Paleń, J. Przepiórski, B. Grzmil, T. Tsumura,
M. Toyoda, J. Grzechulska-Damszel, A. W. Morawski, J. Phys. Chem. Solids 71(3) (2010) 263-272. Według tej metody do naczynia teflonowego odważono 1,5 g TiO2 i dodano roztworu 10 mol/dm3 NaOH, po czym mieszaninę poddano działaniu ultradźwięków, a następnie umieszczono ją w autoklawie na okres 24 godzin w temperaturze 130°C. Po zakończeniu obróbki hydrotermalnej otrzymany osad przemywano wodą ultraczystą (18,2 ΜΩ-cm w 25°C) i 0,1 mol/dm3 roztworem HCl, po czym go suszono w 80°C. Średnica wewnętrzna oraz zewnętrzna nanorurek wynosiła, odpowiednio, od 2,8 nm do 4,6 nm oraz od 6,4 nm do 9,1 nm, a powierzchnia właściwa Sbet = 370-390 m2/g.
W celu przygotowania roztworu błonotwórczego do szklanej butelki wprowadzono 42 mg TNT oraz 50 cm3 rozpuszczalnika. Roztwór poddano działaniu ultradźwięków przez 30 minut w celu dyspersji TNT w rozpuszczalniku. Następnie dodano 8,34 g PES i wprowadzono mieszadełko magnetyczne. Szklaną butelkę szczelnie zamknięto. Polimer z rozpuszczalnikiem mieszano przez 24 h w temperaturze pokojowej na mieszadle magnetycznym. Po tym czasie mieszaninę ponownie poddano działaniu ultradźwięków przez 15 minut i pozostawiono do odgazowania. Tak przygotowaną mieszaninę wylano w postaci filmu o grubości 150 μm za pomocą aplikatora na szklanej płytce. Roztwór pozostawiono do odparowania na powietrzu przez okres ok. 10 sekund przed zanurzeniem w kąpieli wodnej (woda destylowana) temperaturze 20±2°C. Woda pełniła rolę nierozpuszczalnika. Gotową membranę pozostawiono na okres 24 godzin w wodzie destylowanej w celu wypłukania pozostałości rozpuszczalnika.
Do badań odporności membrany na ścieranie zastosowano instalację do ultrafiltracji wyposażoną w moduł membranowy ze stali nierdzewnej, pompę tłokową zbiornik nadawy. Ciśnienie regulowano za pomocą zaworu iglicowego. Roztwór zasilający (nadawa) kierowany był do modułu membranowego, gdzie ulegał podziałowi na dwa strumienie: permeat i retentat. Zastosowano ciśnienie transmembranowe AP = 3 bar i temperaturę nadawy równą 20 ± 1°C. Arkusz membrany o powierzchni 25 cm2 umieszczono w module membranowym. Jako nadawę zastosowano zawiesinę o stężeniu 0,5 g/dm3 TiO2 Aeroxide® P25 (Evonik, Niemcy) w wodzie destylowanej.
W celu oszacowania odporności na ścieranie przez cząstki TiO2, określono właściwości separacyjne membrany przed i po procesie z TiO2, stosując modelowe roztwory dekstranów. Stężenie dekstranów o masach cząsteczkowych 110 000 g/mol, 200 000 g/mol i 500 000 g/mol (Polfa Kutno, Polska)
PL 232 153 B1 w nadawie i permeacie określano za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Stopień retencji dekstranów obliczano korzystając z zależności: R[%] = 1-(Cp/Cn)x100%, gdzie cp i cn to stężenie dekstranu w permeacie i w nadawie.
Po 35 h prowadzenia procesu z zastosowaniem TiO2 stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę PES/TNT0,5% obniżył się o 0,5%, dekstranu 200 000 g/mol o 1,5%, natomiast dekstranu 500 000 g/mol nie uległ zmianie. Odporność membrany PES/TNT0,5% na ścieranie była znacznie wyższa niż odporność membrany przygotowanej według tego samego sposobu, lecz niezawierającej nanorurek tytanianowych (PES/TNT0%). Stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę niemodyfikowaną PES/TNT0% obniżył się o 57%, dekstranu 200 000 g/mol o 40%, a dekstranu 500 000 g/mol o 26%.
P r z y k ł a d 2
Zastosowano instalację do UF jak w przykładzie 1. W module membranowym umieszczono membranę PES/TNT1% otrzymaną jak w przykładzie pierwszym, z tym że do szklanej butelki odważono 84 mg TNT i dodano 50 cm3 rozpuszczalnika, a po 30 minutach działania ultradźwięków dodano 8,29 g PES.
Po 35 h prowadzenia procesu z zastosowaniem TiO2 stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę PES/TNT1% obniżył się o 4%, dekstranu 200 000 g/mol o 3%, natomiast dekstranu 500 000 g/mol nie uległ zmianie. Odporność membrany PES/TNT0,5% na ścieranie była znacznie wyższa niż odporność membrany przygotowanej według tego samego sposobu, lecz niezawierającej nanorurek tytanianowych (PES/TNT0%). Stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę niemodyfikowaną PES/TNT0% obniżył się o 57%, dekstranu 200 000 g/mol o 40%, a dekstranu 500 000 g/mol o 26%.
P r z y k ł a d 3
Zastosowano instalację do UF jak w przykładzie 1. W module membranowym umieszczono membranę PES/TNT2% otrzymaną jak w przykładzie pierwszym, z tym że do szklanej butelki odważono 168 mg TNT i dodano 50 cm3 rozpuszczalnika, a po 30 minutach działania ultradźwięków dodano 8,22 g PES.
Po 35 h prowadzenia procesu z zastosowaniem TiO2 stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę PES/TNT1% obniżył się o 8%, dekstranu 200 000 g/mol o 9%, natomiast dekstranu 500 000 g/mol nie uległ zmianie. Odporność membrany PES/TNT0,5% na ścieranie była znacznie wyższa niż odporność membrany przygotowanej według tego samego sposobu, lecz niezawierającej nanorurek tytanianowych (PES/TNT0%). Stopień retencji dekstranu 110 000 g/mol przez membranę niemodyfikowaną PES/TNT0% obniżył się o 57%, dekstranu 200 000 g/mol o 40%, a dekstranu 500 000 g/mol o 26%.
Zastrzeżenia patentowe
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi, metodą inwersji faz - wariant mokry, z użyciem polieterosulfonu, znamienny tym, że polieterosulfon w ilości 15% masowych miesza się z rozpuszczalnikiem w postaci N,N-dimetyloformamidu oraz nanorurkami tytanianowymi jako modyfikatorem w ilości od 0,5 do 2,0% masowych w stosunku do polieterosulfonu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się nanorurki tytanianowe otrzymane metodą hydrotermalną, o średnicy wewnętrznej w zakresie 2,8 nm - 4,6 nm, a zewnętrznej 6,4 nm - 9,1 nm, o powierzchni właściwej Sbet = 370-390 m2/g.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w metodzie inwersji faz jako nierozpuszczalnik stosuje się wodę destylowaną.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w celu wymieszania nanorurek tytanianowych z rozpuszczalnikiem oraz polimerem stosuje się ultradźwięki.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL419843A PL232153B1 (pl) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL419843A PL232153B1 (pl) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL419843A1 PL419843A1 (pl) | 2018-06-18 |
| PL232153B1 true PL232153B1 (pl) | 2019-05-31 |
Family
ID=62554068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL419843A PL232153B1 (pl) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL232153B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL240305B1 (pl) * | 2018-02-02 | 2022-03-14 | Univ West Pomeranian Szczecin Tech | Sposób otrzymywania roztworu błonotwórczego do wytwarzania membran polimerowych o podwyższonej odporności na rozwój biofilmu |
-
2016
- 2016-12-16 PL PL419843A patent/PL232153B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL419843A1 (pl) | 2018-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Safarpour et al. | Preparation of a novel polyvinylidene fluoride (PVDF) ultrafiltration membrane modified with reduced graphene oxide/titanium dioxide (TiO2) nanocomposite with enhanced hydrophilicity and antifouling properties | |
| Borjigin et al. | Influence of incorporating beta zeolite nanoparticles on water permeability and ion selectivity of polyamide nanofiltration membranes | |
| Navarro et al. | Thin-film nanocomposite membrane with the minimum amount of MOF by the Langmuir–schaefer technique for nanofiltration | |
| Zhang et al. | Highly permeable thin-film nanocomposite membranes embedded with PDA/PEG nanocapsules as water transport channels | |
| CN105771696B (zh) | 氧化石墨烯量子点功能球纳米粒子，其改性的聚酰胺反渗透膜/纳滤膜及制备方法 | |
| Ma et al. | Water-stable metal–organic framework UiO-66 for performance enhancement of forward osmosis membranes | |
| Ahmad et al. | Preparation and characterisation of PES-ZnO mixed matrix membranes for humic acid removal | |
| CN103418250B (zh) | 一种在分离膜表面原位生成纳米粒子的方法 | |
| Rahimi-Kashkouli et al. | Thin film nanocomposite nanofiltration membrane incorporated with cellulose nanocrystals with superior anti-organic fouling affinity | |
| Rastgar et al. | Novel dimensionally controlled nanopore forming template in forward osmosis membranes | |
| Cui et al. | PolyMOF interlayers modulated interfacial polymerization of ultra-thin nanofiltration membranes with efficient and stable desalination performance | |
| Shakeri et al. | Reduction of the structure parameter of forward osmosis membranes by using sodium bicarbonate as pore-forming agent | |
| CN108409981A (zh) | 一种改性金属有机框架和复合纳滤膜的制备方法 | |
| KR101150285B1 (ko) | 내오염성이 우수한 수처리용 분리막 및 이의 제조방법 | |
| CN106215720A (zh) | 一种掺杂石墨烯量子点耐有机溶剂超滤膜的制备方法、所制备的超滤膜以及该超滤膜的应用 | |
| CN102728240A (zh) | 一种新型聚偏氟乙烯膜及其制备方法和应用 | |
| CN102258948B (zh) | 一种制造聚酰胺反渗透复合膜的方法 | |
| PL232153B1 (pl) | Sposób otrzymywania membran polimerowych modyfikowanych nanorurkami tytanianowymi | |
| Eghbalazar et al. | Novel thin film nanocomposite forward osmosis membrane embedded with amine functionalized UiO-66 metal organic frameworks as an effective way to remove heavy metal Cr3+ ions | |
| CN109304103A (zh) | 一种疏松型大通量海水淡化膜及其制备方法与应用 | |
| CN115715940A (zh) | 基于两性环糊精双配体金属有机框架分离膜及其制备方法 | |
| Liu et al. | Influence of nanoparticle inclusions on the performance of reverse osmosis membranes | |
| CN114471183B (zh) | 分离膜的制备方法和由此制备的分离膜 | |
| Koseoglu-Imer et al. | Fabrication and application areas of mixed matrix flat-sheet membranes | |
| Vatanpour et al. | Mixed matrix membranes for nanofiltration application |