Способ получения полупроницаемых мембран

(5 Р 670 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и расширение его технологических возможностей. Мембрану формируют на электро- проводящей подложке путем электрохимического инициирования полимеризации мономеров. В случае, когда полимерную пленку наносят на поверхность металлокерамики, после электролиза получают композиционную мембрану, которую можно сразу использовать в процессах разделения. При использовании в качестве подложки сплошной металлической пластины полученную полимерную пленку снимают с электрода, кратковременно выдерживая его в растворе соляной кислоты, и далее используют как обычную мембрану. Получение мембран таким методом может быть осуществлено как при постоянном напряжении, так и при постоянной плотности тока, что расширяет Я возможности способа. 1 3. п. ф-лы. ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОЕМБРАНие относится к способам ембран, используемых для воренных веществ, раствоых систем методами ульобратного осмоса, диализа. ия - упрощение способа(54) СПОСОБ НИЦАЕМЫХ М (57) Изобретен изготовления м разделения раст ров и коллоидн трафильтрации, Цель изобретен за, алюминия, никеля, титана свинца углерода и др. Элек ну подключают к источнику цесс ведут при потенциале или плотности тока 1 - 40 низкие значения потенциал тока использовать нецелесоо при этом значительно сни формирования полимерной няется время электролиза. указанных режимов може разложе нию растворителя, зырьков газа на электро пленки и отрыву ее от подлож вариантах осуществления с электрополимеризации можн строго фиксированных значе или плотности тока, так и рованном режиме электроли кратковременные (30 - 40 с) высокой плотности или пот лее низкие их значения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт химии Дальневосточного научного центра АН СССР(56) Заявка Японии58 - 33001,кл. В 01 0 13/00, 1983. Изобретение относится к технологии получения мембран для ультрафильтрации, обратного осмоса, диализа.Цель изобретения - упрощение способа.Цель достигается тем, что формирование полупроницаемых мембран осуществляют на электропроводящей подложке (сплошной или пористой) путем электрохимического инициирования полимеризации мономеров в растворах.Способ осуществляется следующим образом.В раствор, содержащий один или несколько мономеров, а также в случае .необходимости электропроводящую соль, помещают два электрода, один из которых, анод, может быть изготовлен из платины, никеля, алюминия, титана или другого устойчивого в данной среде электропроводящего материала, а другой, катод, из любого листового или пористого электропроводящего материала, например, стали, желе, кадмия, цинка, тролизную ванпитания. Про- (- 1,1 ) - (- 1,7) ВмА/см. Более а и плотности бразно, так как жается скорость пленки и удлиПревышение же т приводить к выделению пуде, перфорации ки. В различных пособа процесс о вести как при ниях потенциалапри комбиниза, сочетающемимпульсы тока енциалов и боЭто позволяетускорить процесс пленкообразования, сохранив хорошее качество мембраны. Затем через заданное время электролиза ванну отключают от источника питания, электрод с покрывающей его полимерной пленкой вынимают из ячейки, промывают водой. В том случае, если полимерную пленку наносили на поверхность металлокера мики, то после электролиза получается композиционная мембрана, которую можно сразу использовать как полупроницаемую в процессах ультрафильтрации или обратного осмоса. В таких композиционных мембранах полимер и металл прочно сцеплены друг с другом, поскольку электрополимеризация протекает не только на поверхности металлокерамического электрода, но и в его порах. Если же полимерную пленку осаждали на сплошной металлической пластине, то для того, чтобы получить мембрану, надо полимерную пленку отделить от поверхности электрода. Для этого электрод с пленкой на короткое время (0,5 - 2 мин) помещают в раствор соляной кислоты. При этом пленка отделится от поверхности металла и ее можно использовать в качестве мембраны.Фильтрационные свойства получаемых методом электрохимического инициирования полимеризации мономеров полимерных пленок подтверждают следующие примеры.Пример 1, В электролизную ванну наливают водный раствор мономеров (3 М акриламида, 7 М формальдегида, 0,05 М хлорида цинка), помещают платиновый анод и никелевый катод с рабочей поверхностью 20 см. Электролиз проводят при комнатной температуре при потенциале -1,4 В (относительно хлорсеребряного электрода) в течение О мин, На поверхности никелевой пластины формируется равномерная полимерная пленка. Пленку снимают с металла, вырезают из нее фильтр нужного размера (8,5 см) и формы и помещают в ячейку для ультрафильтрации. Фильтруемый раствор - конго красный с концентрацией 225 мг/л. Перепад давления 4 кгс/см. В этих условиях испытуемая мембрана показывает производительность 3,4 10мл/мин. см, коэффициент проницаемости 0,861 Омл/мин.кгс, селективность 74,0 Я (концентрация конго красного в фильтрате 58 мг/л) .Пример 2. Состав электролизной ванны для получения ультрафильтрационной мембраны: 0,45 М акриловой кислоты, 3 М акрила мида, 3 М формальдегида, 0,3 М хлорида цинка. Анод - алюминий, катод никель с рабочей поверхностью 20 см. Потенциал электролиза - 1,2 В, время 30 мин.На поверхности катода формируется полимерная пленка. Пленку снимают с металла, вырезают из нее фильтр площадью 8,5 см, 35 Формула изобретения 40 45 50 55 10 15 20 25 30 помещают в ячейку для ультрафильтрации. Фильтруемый раствор - конго красный с концентрацией 232 мг/л. Перепад давления 4 кгс/см. Производительность мембраны 4,52 10мл/мин см, коэффициент производительности 1,13 10мл/кгс, селективность разделения 99,1 Я (концентрация конго красного в фильтрате 2 мг/л) . Таким образом, в сравнении с прототипом преимущества заявляемого способа проявляются в его значительном упрощении за счет осуществления способа в одну стадию, сокращения времени, необходимого для формирования готовой к работе мембраны и исключения таких стадий, как сушка мембран в условиях повышенной температуры и влажности, что требует специального оборудования, выдержка мембраны, нанесение защитного покрытия на поверхность пленки, Способ обладает более широкими технологическими возможностями, поскольку предусматривает получение пленок на металлокерамической подложке и на сплошной металлической подложке. Он мо-. жет быть осуществлен в различных режимах: гальвано - и потенциостатическом.Мембраны, полученные методом электро- химического инициирования полимеризации, после синтеза не требуют никакой дополнительной обработки. Они могут быть использованы как сразу после получения, так и после хранения. При этом, поскольку мембрана не изменяет своих характеристик после высушивания, хранить ее можно как в набухшем, так и в сухом состоянии. 1, Способ получения полупроницаемых мембран путем формирования на подложке полимерной пленки из раствора органических веществ, при наложении на него электрического поля, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, подложку выполняют из электропроводящего материала и используют в качестве одного из электродов, а полимерную пленку формируют электрохимическим инициированием полимеризации виниловых мономеров в присутствии металла-комплексообразователя при потенциале ,1 - 1,7 В и плотности тока1 - 40 мА/см. 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что в качестве виниловых мономеров используют акриламид и формальдегид в концентрации 3 - 7 моль/л или их сочетание с акриловой кислотой, винилацетатом, 1, Ы - метиленбисакриламидом,а в качестве металла-комплексообразователя - хлорид цинка.