Трековые мембраны новых поколений для нанотехнологий.

1. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
2. Созданы новые методы получения асимметричных трековых мембран. Проведена оценка их производительности.
3. Созданы физико-химические основы связывания модифицирующих агентов с поверхностью пор ( разработаны физико-химические методы модифицирования) асимметричных трековых
мембран из полиэтилентерефталата. Проведена оценка величины адсорбционных потерь (на примере модельных белков).
4. Получены лабораторные образцы асимметричных и химически модифицированных трековых мембран с повышенной производительностью и уменьшенной величиной адсорбционных потерь по сравнению с традиционными трековыми мембранами.
5. На основании полученных результатов подготовлен промежуточный отчет по НИР.

1. Изучены адсорбционные свойства трековых мембран из полиэтилентерефталата новых типов. Показано, что модифицированные трековые мембраны обладают резко сниженной (в 10 – 15 раз) величиной адсорбции кислых белков и красителей по сравнению с исходными трековыми мембранами.
2. Установлено, что модификация трековых мембран приводит к резкому уменьшению (в 5 – 15 раз) поверхностной плотности заряда пор и в некоторых случаях – к перезарядке поверхности пор. При этом показано, что форма пор в пределах ошибки эксперимента не влияет на поверхностный заряд и адсорбционные свойства мембран.
  3. Получены сведения о структуре пор асимметричных и химически модифицированных трековых наномембран методами электронной просвечивающей и растровой микроскопией, а также сканирующий зондовой (атомно-силовой) микроскопией. Показано, что толщина селективного слоя составляет около 1 мкм и химическая модификация не вносит заметных изменений в геометрию пор, но при этом заметно изменяется структура поверхности мембраны. Анализ изображений трековых мембран доказал, что их поверхность представляет собой систему плотно упакованных сферолитов с характерными размерами порядка 50 нм.

Разработаны методы синтеза трековых мембран нового поколения – асимметричных и химически модифицированных, характеризующихся повышенной производительностью и резко сниженными адсорбционными потерями по сравнению с промышленно выпускаемыми трековых мембран. Повышение производительности трековых мембран достигнуто за счет отказа от цилиндрической формы пор, которая характеризуется несовместимостью требований высокой селективности и производительности мембран. Разработанный метод синтеза трековых мембран с формой пор в виде "асимметричной сигары" позволил в несколько раз повысить производительность трековых мембран при сохранении селективности. Снижение адсорбционных потерь трековых мембран достигнуто в результате установления прямой зависимости адсорбционной емкости мембран от поверхностного заряда. Разработанный метод модифицирования трековых мембран позволил резко снизить отрицательный поверхностный заряд трековых мембран, а в отдельных случаях изменить знак заряда, и, тем самым, практически исключить важную составляющую механизма адсорбции – электростатическое взаимодействие между поверхностью мембраны и частицами (коллоидными частицами, макромолекулами, ионами), содержащимися в разделяемой смеси. Испытание полученных образцов трековых мембран нового поколения в процессах очистки кристаллизационных растворов, разделения биологических суспензий, получения металлических наноструктур шаблонным методом показало перспективность разработанного направления совершенствования эксплуатационных свойств трековых мембран. Разработанные методы получения трековых мембран с повышенной производительностью и резко сниженными адсорбционными потерями могут быть внедрены в современное производство трековых мембран рулонным методом.
Получены образцы мембран нового типа, обладающие по сравнению с традиционными трековыми мембранами повышенной (в 3-5 раз) производительностью и сниженными (в 10-20 раз) адсорбционными потерями целевых компонентов.