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

Том 57, № 4 (2017)

Article

The possibility of changing the transport properties of ion-exchange membranes by their treatment

Safronova E., Stenina I., Yaroslavtsev A.

Аннотация

A very important challenge in the membrane science is to improve the transport properties of membranes by means of various treatment methods. The review, using the example of homogeneous perfluorinated membranes, discusses the causes of changes in these properties by heat treatment at different water activities, mechanical treatment, and introduction of nanoparticles of various materials into their matrix.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):299-305
pages 299-305 views

Preparation and ionic selectivity of carbon-coated alumina nanofiber membranes

Lebedev D., Shiverskiy A., Simunin M., Solodovnichenko V., Parfenov V., Bykanova V., Khartov S., Ryzhkov I.

Аннотация

A novel type of ion-selective membranes based on NafenTM alumina nanofibers coated with carbon is proposed. The membranes are produced by filtration of a Nafen nanofiber suspension through a porous support followed by drying and sintering. A thin carbon layer (up to 2 nm) is deposited on the nanofibers by chemical vapor deposition (CVD). Its formation is confirmed by the results of Raman spectroscopy and visually observed in TEM images. According to low temperature nitrogen adsorption experiments, the formation of carbon layer leads to decreasing pore size (the maximum of pore size distribution shifts from 28 to 16 nm) and the corresponding decrease of porosity (from 75 to 62%) and specific surface area (from 146 to 107 m2g–1). The measurement of membrane potential in an electrochemical cell has shown that the deposition of carbon on the membrane results in high ionic selectivity. In an aqueous KCl solution, the membranes display high anion selectivity with anion and cation transference numbers of 0.94 and 0.06, respectively. The fixed-charge density of membrane has been determined by fitting the experimental data using the Teorell–Meyer–Sievers model. It has been found that the membrane fixed-charge density increases with increasing electrolyte concentration. Possible applications of the membranes produced include nanofiltration, ultrafiltration, and separation of charged species in mixtures. The formation of a conductive carbon layer on the pore surface can be employed for fabricating membranes with switchable ion-transport selectivity.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):306-317
pages 306-317 views

Sorption properties and transport parameters of membranes based on polybenzoxazinoneimide and its prepolymer

Pulyalina A., Polotskaya G., Rostovtseva V., Goikhman M., Podeshvo I., Shugurov S., Zubakina E., Toikka A.

Аннотация

A comparative study of physicochemical parameters and transport properties of the heteroaromatic polymer polybenzoxazinoneimide (PBOI) and its hydrolytically stable prepolymer, imide-containing polyamic acid (PI-PAA), has been performed. The process of thermal conversion of PI-PAA into PBOI has been studied using thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and mass spectrometry. The conversion of PI-PAA into PBOI increases the glass transition temperature and the density of the polymer, resulting in a reduction of fractional free volume. Both of the test polymers have been examined as membrane materials in pervaporation dehydration of aqueous isopropyl alcohol. It has been shown that PBOI is more effective in this process compared with the prepolymer. The transport properties of the PBOI membrane have been compared with published data on other polymers used in the pervaporative separation of the water–isopropanol azeotrope.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):318-326
pages 318-326 views

Hybrid materials based on MF-4SK membranes and hydrated silica and zirconia with sulfonic acid-functionalized surface: transport properties and characteristics of DP-sensors in amino acid solutions with varying pH

Safronova E., Parshina A., Yankina K., Ryzhkova E., Lysova A., Bobreshova O., Yaroslavtsev A.

Аннотация

Hybrid ion-exchange membranes of MF-4SK brand containing hydrated silica and zirconia nanoparticles with sulfonic acid-functionalized surface have been synthesized. The effect of modification on the properties of materials in the proton and potassium forms and the characteristics of potentiometric sensors based on these materials have been studied. It has been found that membrane modification leads to an increase in the ionic conductivity compared with that of the unmodified MF-4SK sample and, in some cases, to a decrease in diffusion permeability. Variations in the cation transport selectivity provided by the modification of MF-4SK membrane have made it possible to decrease the sensitivity of sensors to interfering hydronium cations in an acid medium and increase the sensitivity to amino acid anions and zwitterions in an alkaline medium. Optimum membrane compositions for the determination of histidine cations at pH < 7 and the simultaneous determination of potassium cations and methionine zwitterions and anions at pH > 7 have been selected.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):327-333
pages 327-333 views

Membrane material based on octyl-substituted polymethylsiloxane for separation of C3/C1 hydrocarbons

Grushevenko E., Borisov I., Bakhtin D., Legkov S., Bondarenko G., Volkov A.

Аннотация

Novel one-step technique has been proposed for octyl-substituted polymethylsiloxane (POMS) synthesis and vulcanization. The technique makes it possible to prepare С31 selective gas separation membranes. The fact of POMS formation and vulcanization by hydrosilylation reaction involving 1-octene and polymethylhydrosiloxane has been confirmed by IR spectroscopy data. On the basis of the results obtained by measuring permeability of POMS membranes to permanent gases and propane, a preferred modifier to crosslinker ratio at which polymer films with the best gas transport properties can be obtained has been estimated at 95/5. Experimentally determined permeability coefficients for methane and propane (270 and 1560 barrer, respectively) and ideal propane/methane selectivity of 5.8 allow for the conclusion that POMS obtained in the study has transport properties comparable to those of similar membrane materials reported in the literature as obtained via multistep synthesis.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):334-340
pages 334-340 views

Modification of polyacrylonitrile membranes by incoherent IR radiation

Yushkin A., Efimov M., Vasilev A., Bogdanova Y., Dolzhikova V., Karpacheva G., Volkov A.

Аннотация

Polyacrylonitrile (PAN) membranes with the rejection coefficients of bovine serum albumin (Mw = 69000 Da) up to 97% have been developed. The effect of IR irradiation of PAN membranes at temperatures to 180°С has been studied for the first time. It has been found that the IR modification of the membranes at 120°С for 5 min makes PAN insoluble in a wide range of organic solvents. The test PAN membranes were obtained from PAN solutions in dimethyl sulfoxide (DMSO) with different polymer concentrations in casting solution. The morphology and filtration characteristics of the membranes are almost unaffected by the treatment. The permeability of the membranes to DMSO, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAA), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) has been measured. It has been demonstrated that the IR-treated PAN membranes can be used for filtering the above solvents, although the initial polymer is soluble in these solvents. These membranes can also be used as supports of chemically resistant nanofiltration membranes for aprotic solvents.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):341-346
pages 341-346 views

Ferromagnetic track-etched membrane for high-gradient magnetic separation

Podoynitsyn S., Sorokina O., Kovarski A., Tsyganova T., Levin I., Simakin S.

Аннотация

High-gradient magnetic field formed near pores of a ferromagnetic track-etched membrane retains on the membrane surface particles having a higher magnetic permeability than the surrounding medium. The feasibility of capturing particles of aqueous magnetite slurry on the ferromagnetic track-etched membrane has been experimentally shown. Calculation of the field strength near the membrane confirms the experimental results.

Petroleum Chemistry. 2017;57(4):347-352
pages 347-352 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».