PRODUCTION TECHNOLOGY AND CHARACTERISTICS OF CHITOSAN NANOFILTRATION MEMBRANES

Приведены результаты разработки и исследования хитозановых нанофильтрационных мембран. В качестве полимерного сырья для формования нанофильтрационных мембран использован высокомолекулярный порошкообразный крабовый хитозан, полученный из хитина его частичным деацетилированием. Для растворения хитозана использованы разбавленные водные растворы уксусной кислоты, обладающие низкими токсичностью и биологической активностью, а также доступностью и дешевизной. Исследована растворимость высокомолекулярного хитозана в зависимости от массовой концентрации уксусной кислоты и мольного соотношения CH3COOH/NH2 в формовочных растворах. Установлено, что именно мольное соотношение CH3COOH/NH2, от которого зависит доля протонированных аминогрупп, однозначно определяет потенциальную растворимость хитозана. Показано, что для достижения кинетически полной растворимости хитозана, аналитически определяемой по прекращению процесса растворения, необходимо поддерживать в формовочных растворах соотношение CH3COOH/NH2 более 1,75 моль/моль. Для преодоления диффузионно-стерических затруднений, возникающих при растворении высокомолекулярного хитозана с высокой кристалличностью и низкой пористостью, а также получения структурно однородных, изотропных растворов для формования НФ-мембран предложена шестистадийная технология их приготовления. Для получения водостойких анизотропных нанофильтрационных хитозановых мембран предложен модифицированный способ их сухо-мокрого формования. С целью регулирования характеристик барьерного слоя нанофильтрационных хитозановых мембран исследованы режимы их гидротермической обработки («отжига»). Установлено, что для обеспечения максимальной селективности «отжиг» нанофильтрационных мембран целесообразно проводить в течение 10 мин при температуре t =90 °C. Образцы нанофильтрационных мембран протестированы по водным растворам лактозы с целью определения их пористости, удельной производительности и коэффициента задержания. Установлено, что общая пористость разработанных нанофильтрационных мембран зависит в основном от концентрации хитозана в растворе и составляет 43% при Схитозан =6 мас.%. Значения удельной производительности и коэффициента задержания разработанных хитозановых нанофильтрационных мембран согласуются с эксплуатационными характеристиками нанофильтрационных мембран из других полимеров.

Перевод пока недоступен