Structure and mechanical properties of ultrafiltration membranes modified with Langmuir–Blodgett films


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

The structure and local mechanical properties of the surface of polysulfone(PS-100)- and polyacrylonitrile( PAN-100)-based source ultrafiltration membranes and ones modified with thin films of polyvinylpyridine (PVPyr) or latex particles applied by the Langmuir-Blodgett (LB) method and by the formation of a PVPyr/sodium polystyrene sulfonate polyelectrolyte complex have been studied using atomic force microscopy. It has been found that the application of a PVPyr layer on the PS-100 membrane results in a twofold decrease in the membrane pure water flux from 250–360 L/(m2 h), while a substantial increase in the rejection coefficient is observed: the nominal molecular weight cut-off limit is reduced from 100000 to 10000 Da. For the PAN membrane a 10% increase in water permeability was found, and the rejection coefficient for PVP K-30 increases from 55 to 65%. Modification with latex particles results in a sharp decrease in the membrane performance. Comparative analysis of the topography and the local elasticity modulus of the samples indicates almost complete blocking of the porous structure of the source membranes in the case of their modification with latex particles, as well as the destruction of the PVPyr layer with the formation of globular structures upon contact with water. The surface energy of the samples after the modification increases. Layer-by-layer applying of PVPyr and sodium polystyrene sulfonate results in a twofold decrease in the pure water flux of the PAN-100 membrane and in an increase in the rejection coefficient due to the formation of a polyelectrolyte complex. In addition, for the PAN/PVPyr/PSS membrane a substantial decrease in the degree of fouling after filtration of a model calibrant solution was detected. It was shown that depending on the type of the source matrix and the polymer used for the surface modification by the horizontal precipitation (LB) method, it is possible to produce membranes with a predetermined pore size, mechanical and transport properties; at the same time, the density and permeability of the modifying layer are determined by the physicochemical properties and the surface structure of the source membrane.

Об авторах

G. Melnikova

Luikov Institute of Heat and Mass Transfer

Автор, ответственный за переписку.
Email: galachkax@gmail.com
Белоруссия, ul. Brovki 15, Minsk, 220072

G. Zhavnerko

Izovac Technologies

Email: galachkax@gmail.com
Белоруссия, ul. M. Bogdanovicha 155-907, Minsk, 220040

S. Chizhik

Luikov Institute of Heat and Mass Transfer

Email: galachkax@gmail.com
Белоруссия, ul. Brovki 15, Minsk, 220072

A. Bildyukevich

Institute of Physical Organic Chemistry

Email: galachkax@gmail.com
Белоруссия, ul. Surganova 13, Minsk, 220072

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

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».