Ультратонкие композитные катионообменные мембраны Sicopion

Слайд 1.

Количество SFSP, а также их размер определяют образование непрерывной гидрофильной фазы и механических свойств материала. Высокое содержание неорганических частиц обеспечивает более высокую гидратацию мембраны, но, напротив, дает хрупкую мембрану с более низкой прочностью на разрыв.

Другим потенциальным преимуществом мембран является их толщина, которая может быть настроена на очень низкие значения с минимальными затратами на механическое сопротивление во время процесса ЭД. Для производства мембран используется меньше материала, что делает их экономически более выгодными по сравнению с другими коммерчески доступными мембранами.

Слайд 2.

Кондиционирование мембран – процесс подготовки мембран, которому они подвергаются для адаптации свойств мембран к условиям их использования.

Процедура заключается в стандартной кислотно-щелочной промывке. По завершении мембраны оставляют в 0,1 М растворе NaCl вплоть до использования.

Слайд 3.

Электродиализная ячейка была смонтирована с помощью катионообменной и анионообменной мембран Neosepta и тестируемой мембраной Sicopion с различным содержанием SFPS. При таком расположении в межмембранном пространстве раствор обессоливается, а у электродов концентрации ионов увеличиваются. Образуются три замкнутых контура, каждый из которых соединен с отдельным внешним пластиковым резервуаром, что обеспечивало непрерывную рециркуляцию.

Тестируемые мембраны были приведены в контакт с модельной солью и белковым раствором (т. е. разбавителем) с одной стороны,  и раствором KCl (то есть концентратом) с другой стороны. Процесс – 100 минут. Каждые 20 минут отбирали пробы.

Модель соли и белкового раствора (разбавления): Na2CO3, KCl, CaCl2, белок BiPRO доводили до рН = 6,5 с помощью HCl.

Раствор KCl (концентрат): KCl, доводили до рН = 12 с помощью NaOH.

Слайд 4.

Неиспользованные кондиционированные мембраны Sicopion имели одинаковую толщину с небольшим уменьшением по мере увеличения уровня SFSP. После процесса ЭД мембраны были слегка деформированы. Такая деформация не была постоянной, так как мембраны восстанавливали свою гладкую и ровную поверхность после 24 часов. Значения толщины для СМХ значительно выше, что объясняется их различной природой.

Слайд 5.

Электропроводность неиспользуемых кондиционированных мембран Sicopion была одинаковой для всех уровней SFSP и значительно выше, чем у СМХ. Через 24 часа после обработки ЭД мембраны сохраняли свою первоначальную проводимость, кроме мембраны Sicopion 25 % SFPS.

Слайд 6.

Это может быть обусловлено небольшим уменьшением толщины, связанным с увеличением его электрического сопротивления по сравнению с исходным значением. Тем не менее, такая разница не влияет на эффективность мембраны в процессе ЭД.

Слайд 7.

Из полученных результатов оказалось, что ионообменная емкость мембран уменьшилась, Мембраны CMX-SB имели значения ионообменной емкости близкие по значению с Sicopion, поэтому с этой точки зрения мембраны были схожи.

Содержание воды во всех мембранах Sicopion было выше, чем в СМХ. В соответствии с содержанием воды в каждой мембране, получают значения ОЕ для влажной мембраны, т.к. они лучше отражают реальную ИОЕ мембраны в процессе электродиализа.

Слайд 8.

Результаты исследования стабильности показали, что минимальное изменение размеров мембран происходит при гидратации. Что касается их стабильности в кислых/щелочных средах, было показано, что все мембраны имеют одинаковые коэффициенты вариации.

В отличие от коммерчески доступных мембран, таких как CMX-SB, мембраны Sicopion не требуют влажной среды в процессе хранения или установки и доступны в сухих листах или рулонах от производителя.

Слайд 9.

Мембраны Sicopion имеют гранулярный вид, показывающий участки, где частицы кремнезема были встроены в основу SPEEK. Более высокие уровни SFSP дают менее гладкие поверхности, что приводит к тому, что мембрана выглядит темнее. Это потемнение является нормальным после процесса ЭД и не обязательно подразумевает образование обрастания.