Создание нанокомпозитных мембран и модулей на основе полиэлектролитных комплексов для селективного выделения углекислого газа: принципы конструирования материалов и исследование их свойств

Проведен анализ научно-технической литературы и патентные исследования по методам синтеза полиэлектролитных комплексов и изучению их массообменных свойств по отношению к различным газам. Разработана методика синтеза сульфонатсодержащих ароматических полиамидов различной химической структуры и методы исследования массообменных и структурных характеристик полиэлектролитных комплексов. Выбран способ синтеза полимеров и полиэлектролитных комплексов на их основе. Изготовлены лабораторные образцы сульфонатсодержащих ароматических полиамидов различной хи-мической структуры. Изучено влияния структуры полиэлектролитных комплексов и вклада элементарных стадий процесса взаимодействия CO2 с полимерной матрицей на массоперенос углекислого газа. Разработана программа-методика исследовательских ис-пытаний образцов композитных мембран.
Исследовано влияние зависимости конструкционных особенностей рулонного мо-дуля (геометрия и структура напорного и дренажного каналов, тип и состав герметика, геометрия движения разделяемой смеси внутри модуля) на его газоразделительные свой-ства.

Проведен анализ научно-технической литературы и патентные исследования по методам синтеза полиэлектролитных комплексов и изучению их массообменных свойств по отношению к различным газам. Выбран способ синтеза полимеров и химическое строение компонентов полиэлектролитных комплексов. Разработана методика синтеза сульфонатсодержащих ароматических полиамидов различной химической структуры и методы исследования массообменных и структурных характеристик полиэлектролитных комплексов. Синтезированы компоненты полиэлектролитных комплексов класса суль-фонатсодержащих ароматических полиамидов различной химической структуры, иссле-довано влияния структуры полиэлектролитных комплексов и вклада элементарных ста-дий процесса взаимодействия CO2 с полимерной матрицей на массоперенос углекислого газа. Разработана программа-методика исследовательских испытаний образцов компо-зитных мембран. Исследовано влияние зависимости конструкционных особенностей ру-лонного модуля (геометрия и структура напорного и дренажного каналов, тип и состав герметика, геометрия движения разделяемой смеси внутри модуля) на его газораздели-тельные свойства.
Проведены анализ существующих методов составления и решения уравнений ма-тематической модели процесса массопереноса через разделительные слои мембран с об-легченным переносом, моделирование процессов массопереноса, сопоставление на при-мере композитной газоразделительной мембраны с селективным слоем на основе суль-фонатсодержащего ароматического полиамида результатов эксперимента с результатами расчетов и корректировка математических моделей массопереноса углекислого газа
Проведена корректировка методики экспериментальных исследований массооб-менных характеристик полиэлектролитных комплексов, синтезированы лабораторные образцы полимеров класса сульфонатсодержащих полиамидов различного химического строения. Изготовлены лабораторные образцы мембран и модулей на их основе, иссле-дованы их структурные и массообменные характеристики, обработаны и проанализиро-ваны результаты экспериментов. Проведены дополнительные эксперименты по уточне-нию коэффициентов газопроницаемости полимерных комплексов. Проведены дополни-тельные патентные исследования и метрологическая проработка разработанного лабора-торного регламента на процесс синтеза сульфонатсодержащих ароматических полиами-дов и получение полиэлектролитных комплексов на их основе.
Проведена оценка полноты решения задач и эффективности полученных резуль-татов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Оценена возможность создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по ис-пользованию результатов проведенной НИР. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции. Определена рыночная стоимость ин-теллектуальной собственности. Достигнуты заданные значения программных индикато-ров.