ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛОВОЛОКОННЫХ МЕМБРАН ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ С НИЗКИМ НОМИНАЛЬНЫМ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫМ ПРЕДЕЛОМ ОТСЕЧЕНИЯ

Тонкопленочные композиционные мембраны (ТКМ) для ультрафильтрации с низким номинальным молекулярно-массовым пределом отсечения были получены при введении добавок фуллеренола C₆₀(OH)₂₄ в селективный полиамидный (ПА) слой, сформированный методом межфазной поликонденсации при использовании в качестве подложки половолоконной ультрафильтрационной мембраны на основе полисульфона. Межфазную поликонденсацию с образованием тонкого полиамидного слоя проводили при последовательной фильтрации раствора триэтилентетрамина (ТЭТА) в воде и раствора изофталоилхлорида в гексане через половолоконную мембрану. При увеличении концентрации фуллеренола в водном растворе ТЭТА угол смачивания селективного слоя уменьшается с 34 до 21°. Показано, что устойчивость к засорению ТКМ ПА/фуллеренол выше, чем исходной немодифицирован- ной мембраны. Мембраны, полученные с использованием 0,3–0,75 % дисперсий фуллеренола в растворе ТЭТА, характеризовались максимальным значением восстановления потока после фильтрации раствора лизоцима.

1. Xu G.-R., Wang J.-N., Li C.-J. Strategies for improving the performance of the polyamide thin film composite (PA-TFC) reverse osmosis (RO) membranes: Surface modifications and nanoparticles incorporations. Desalination, 2013, vol. 328, pp. 83–100. DOI: 10.1016/j.desal.2013.08.022

2. Fathizadeh M., Aroujalian A., Raisi A. Effect of added NaX nano-zeolite into polyamide as a top thin layer of membrane on water flux and salt rejection in a reverse osmosis process. Journal of Membrane Science, 2011, vol. 375, no. 1–2, pp. 88–95. DOI: 10.1016/j.memsci.2011.03.017

3. Ong C. S., Goh P. S., Lau W. J., Misdan N., Ismail A. F. Nanomaterials for biofouling and scaling mitigation of thin film composite membrane: A review. Desalination, 2016, vol. 393, pp. 2–15. DOI: 10.1016/j.desal.2016.01.007

4. Lee S. Y., Kim H. J., Patel R., Im S. J., Kim J. H., Min B. R. Silver nanoparticles immobilized on thin film composite polyamide membrane: characterization, nanofiltration, antifouling properties. Polymers for Advanced Technologies, 2007, vol. 18, no. 7, pp. 562–568. DOI: 10.1002/pat.918

5. Tiraferri A., Kang Y., Giannelis E. P., Elimelech M. Highly Hydrophilic Thin-Film Composite Forward Osmosis Membranes Functionalized with Surface-Tailored Nanoparticles. ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, vol. 4, no. 9, pp. 5044–5053. DOI: 10.1021/am301532g

6. Daer S., Kharraz J., Giwa A., Hasan S. W. Recent applications of nanomaterials in water desalination: A critical review and future opportunities. Desalination, 2015, vol. 367, pp. 37–48. DOI: 10.1016/j.desal.2015.03.030

7. Goh P. S., Ismail A. F., Hilal N. Nano-enabled membranes technology: Sustainable and revolutionary solutions for membrane desalination. Desalination, 2016, vol. 380, pp. 100–104. DOI: 10.1016/j.desal.2015.06.002

8. Misdan N., Ismail A. F., Hilal N. Recent advances in the development of (bio)fouling resistant thin film composite membranes for desalination. Desalination, 2016, vol. 380, pp. 105–111. DOI: 10.1016/j.desal.2015.06.001

9. Isawi H., El-Sayed M. H., Feng X., Shawky H., Mottaleb Abdel M. S. Surface nanostructuring of thin film composite membranes via grafting polymerization and incorporation of ZnO nanoparticles. Applied Surface Science, 2016, vol. 385, pp. 268–281. DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.05.141

10. Ghanbari M., Emadzadeh D., Lau W. J., Lai S. O., Matsuura T., Ismail A. F. Synthesis and characterization of novel thin film nanocomposite (TFN) membranes embedded with halloysite nanotubes (HNTs) for water desalination. Desalination, 2015, vol. 358, pp. 33–41. DOI: 10.1016/j.desal.2014.11.035

11. Zhao H., Qiu S., Wu L., Zhang L., Chen H., Gao C. Improving the performance of polyamide reverse osmosis membrane by incorporation of modified multi-walled carbon nanotubes. Journal of Membrane Science, 2014, vol. 450, pp. 249– 256. DOI: 10.1016/j.memsci.2013.09.014

12. Bildyukevich A. V., Plisko T. V., Liubimova A. S., Volkov V. V., Usosky V. V. Hydrophilization of polysulfone hollow fiber membranes via addition of polyvinylpyrrolidone to the bore fluid. Journal of Membrane Science, 2017, vol. 524, pp. 537–549. DOI: 10.1016/j.memsci.2016.11.042

13. Liubimova A. S., Bildyukevich A. V., Melnikova G. B., Volkov V. V. Modification of hollow fiber ultrafiltration membranes by interfacial polycondensation: Monomer ratio effect. Petroleum Chemistry, 2015, vol. 55, no. 10, pp. 795–802. DOI: 10.1134/s0965544115100138

14. Semenov K. N., Charykov N. A., Postnov V. N., Sharoyko V. V., Vorotyntsev I. V., Galagudza M. M., Murin I. V. Fullerenols: Physicochemical properties and applications. Progress in Solid State Chemistry, 2016, vol. 44, no. 2, pp. 59–74. DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2016.04.002