Босак Володимир Зіновійович. Розробка методів отримання гідрофільних полісульфонових мембран із зарядженою поверхнею та бактерицидними властивостями

brief description

Босак Володимир Зіновійович. Розробка методів отримання гідрофільних полісульфонових мембран із зарядженою поверхнею та бактерицидними властивостями : Дис... канд. наук: 05.17.18 2008

Босак В. З.Розробка методів отримання гідрофільних полісульфонових мембран із зарядженою поверхнею та бактерицидними властивостями. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.18. мембрани та мембранна технологія. Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2008.
В дисертації проведені систематичні дослідження процесів формування та фізико-хімічного модифікування ПС мембран олігомерними біанкерними сполуками, аміно-похідними акрилової кислоти, комплексами полівінілпіролідонйоду, частинками колоїдного срібла з метою гідрофілізації їх поверхні та надання їм специфічних розділювальних характеристик за рахунок утворення на них функціональних груп. Розроблені методи модифікування представлені у двох варіантах: фізико-хімічне модифікування та створення композиційних мембран шляхом їх наповнення функціоналізаторами різної хімічної природи. Шляхом модифікування поверхні ПС мембран біанкерних поверхнево-активними речовинами отримані заряджені (катіоноактивні, аніоноактивні) та бактерицидні мембрани. Встановлена принципова можливість регулювання розділювальних властивостей ПС мембран методом фізико-хімічної адсорбції на їх поверхні, хімічного модифікування чи шляхом наповнення біанкерними поверхнево-активними речовинами різної концентрації. Вивчено вплив фізико-хімічного модифікування на функціональні характеристики мембран функціоналізованих олігомерними біанкерними сполуками, амін-похідними акрилової кислоти, комплексами полівінілпіролідонйоду. Встановлено, що гідрофілізація та поява заряду на поверхні мембран істотно змінюють ці характеристики, що пов’язано, як з характером і величиною адсорбції, так і механізмом розділення речовин різної хімічної природи на модифікованих мембранах. Виконані дослідження з наповнення мембран гуанідинвмісними олігомерами, частинками колоїдного срібла та модифікування мембран комплексами полівінілпіролідонйоду засвідчили їх високу бактерицидну ефективність протягом тривалого часу. Показано можливість використання отриманих модифікованих ПС мембран у технології очищення та концентрування екстракту білкових, фізіологічно активних речовин, зокрема простатилену.

У дисертації встановлено фізико-хімічні закономірності формування, модифікування та отримання наповнених композиційних ПС мембран. Дані дослідження дозволили створити цілий ряд функціалізованих мембран з широким діапазоном властивостей і удосконалити технологічні процеси одержання гідрофільних, заряджених та бактерицидних ПС мембран з їх застосуванням у галузях водопідготовки, концентрування та розділення речовин різної природи з використанням баромембранних процесів.
Вперше розроблені методи модифікування ПС мембран ОБАС шляхом їх поверхневої функціалізації з 1 % водного розчину ОБАС при оптимальній тривалості модифікування 30 хв. та одержання наповнених композиційних мембран, сформованих з розчину полімеру, який містив до 3 мас. % ОБАС.
Вперше проведені систематичні дослідження модифікування ПС мембран гуанідинвмісними олігомерами різної хімічної будови, комплексами ПВПЙ і частинками колоїдного срібла та отримано мембрани із стабільними (більше 56 діб) 100% бактерицидними властивостями відносно грамнегативної бактеріїEscherichia coliНВ 101 та грампозитивної бактеріїStafilacocus aureusССМ 209.
Розроблено ефективний метод отримання заряджених мембран шляхом непрямого сульфування та амінування їх поверхонь. Отримано позитивно та негативно заряджені ПС мембрани з низькою здатністю до забруднення.
Досліджено метод отримання високогідрофільних ПС мембран шляхом УФ-ініційованого прищеплення до їх поверхні N-вініл-2-піролідону та 2-ацетамідакрилової кислоти. Показано, що оптимальними параметрами проведення прищепленої полімеризації ВП і ААК до поверхні ПС мембран з їх максимальними ступенями прищеплення 7,3 та 13,5 % є концентрація мономерів 20 і 0,4 % відповідно при тривалості прищепленої полімеризації 20 хв.
Показана принципова можливість регулювання розділювальних властивостей ультрафільтраційних ПС мембран модифікуванням ОБАС, амін-похідними акрилової кислоти, ПВПЙ та частинками колоїдного срібла.
Розроблено та впроваджено в дослідно-промислових умовах технологію отримання модифікованих ПС мембран, яку випробувано для процесу очищення та концентрування екстракту білкових фізіологічно активних речовин (простатилену). Технологія впроваджена на ТОВ "Пептід", м. Київ.