Ультрафильтрация спиртового уксуса

The polysulfone hollow fiber membranes have been studied for clarification of the Acetobacter culture broth. It has been found that ultrafiltration of the broth without additional pre-treatment is unefficient due to formation the gel-layer of high molecular weight biosynthesis byproduct (Mw = 2900 kD) on the membrane surface. The method for pre-treatment of the culture broth, increasing the average flux from 8-10 up to 20-25 l/m2h, has been proposed.Исследована возможность использования половолоконных мембран на основе полисульфона для тонкой фильтрации культуральной жидкости Acetobacter. Установлено, что процесс ультрафильтрации без предварительной обработки культуральной жидкости неэффективен вследствие образования на поверхности мембран гель-слоя из высокомолекулярных (Mw = 2 900 Кд) побочных продуктов биосинтеза. Предложен способ предварительной очистки культуральной жидкости, позволяющий увеличить скорость фильтрации от 8-10 до 20-25 л/м2ч

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ДИСПЕРСИЙ МНОГОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В N,N-ДИМЕТИЛАЦЕТАМИДЕ

The structure and properties of the dispersions of multi-walled carbon nanotubes in N,N dimethylacetamide with different polymer dispersive agents: polyvinylpyrrolidone, poly(ethylene glycol), triblock copolymers poly(ethylene glycol)–poly(propylene glycol)–poly(ethylene glycol), ethylenediamine tetrakis(ethoxylate–block–propoxylate) tetrol of different molecular weights were studied. Polyvinylpyrrolidone was found to have the best dispersive capacity. It was shown that the dispersion degree and the particle size of the multi-walled carbon nanotubes in N,N–dimethylacetamide depend on the chemical nature and molecular weight of the dispersive agent and the thermodynamic solvent quality in relation to the dispersive agent.Проведено исследование структуры и свойств дисперсий многостенных углеродных нанотрубок в N,N-диметилацетамиде с различными полимерными диспергирующими агентами: поливинилпирролидоном, полиэтиленгликолем, триблоксополимерами поли(этиленгликоль)–поли(пропиленгликоль)–поли(этиленгликоль), этилендиамин тетракис(этоксилат–блок–пропоксилат) тетролом различных молекулярных масс. Установлено, что лучшей диспергирующей способностью обладает поливинилпирролидон. Показано, что размер частиц и степень диспергирования многостенных углеродных нанотрубок в N,N-диметилацетамиде зависят от природы и молекулярной массы полимерного диспергирующего агента, а также качества растворителя по отношению к диспергирующему агенту

Выделение тромбина методом ультрафильтрации

The feasibility of separation of activated prothrombin complex (APC) solution via ultrafiltration was investigated. To separate thrombin from high molecular weight impurities, polyethersulfone hollow fiber ultrafiltration membrane PES-HF-100 (manufactured by Institute of Physical Organic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus) was used, further concentration of the target filtrate of PES-HF-100 was carried out using polysulfone membrane PS-PV-20. It was found that ultrafiltration methods are suitable for isolation of thrombin from APC. Comparative analysis of prepared samples with commercial analogs of the coagulation reagent “Thrombin” established that thrombin isolated via ultrafiltration is not inferior in purity to thrombin isolated by chromatography. Исследована возможность фракционирования раствора активированного протромбинового комплекса (АПК) методами ультра- и диафильтрации. Для отделения тромбина от высокомолекулярных примесей использовали половолоконную ультрафильтрационную мембрану на основе полиэфирсульфона ПЭС-ПВ-100 (производства ИФОХ НАН Беларуси), последующее концентрирование целевого фильтрата выполняли на мембране из полисульфона ПС-ПВ-20. Установлено, что методы ультрафильтрации подходят для выделения тромбина из АПК. Сравнительный анализ выделенных образцов с коммерческими аналогами коагулогического реагента «Тромбин» показал, что тромбин, выделенный с помощью ультрафильтрации, по своей чистоте не уступает тромбину, выделенному хроматографическим путем.

Методика модификации половолоконных ультрафильтрационных мембран с использованием межфазной поликонденсации

The interphase polymerization technique and laboratory equipment for the modification of hollow fiber ultrafiltration membrane with «inside-out» filtration type has been developed and performed using polysulfone support PS-HF-100. It has been shown that this method allows obtaining membranes with reproducible characteristics. The effect of monomer concentration on membrane permeability and rejection has been studied.Разработана методика и лабораторное оборудование для модификации капиллярных мембран с типом фильтрации «изнутри-наружу» методом межфазной поликонденсации. Проведена апробация методики на по-ловолоконной мембране марки ПС-ПВ-100 и показано, что с помощью данного метода и оборудования возможно получение мембран с воспроизводимыми характеристиками. Исследована зависимость транспортных характеристик модифицированных мембран от концентрации реагентов. Показано, что варьируя концентрацию модифицирующих агентов, можно в широких пределах регулировать транспортные характеристики мембран

Влияние органического растворителя на проницаемость половолоконных мембран, модифицированных методом межфазной поликонденсации

The influence of organic solvent properties on polyamide composite hollow fiber ultrafiltration membrane separation performance was studied. It was found that membrane permeability strongly correlates with the surface tension of the solvent: the pure water flux is decreased and rejection increased. The correlation between other physical properties of organic solvent (boiling point, dielectric constant, density, refractive index, etc) and the membrane permeability was not found.Исследованы транспортные характеристики половолоконных мембран из полисульфона, модифицированных межфазной поликонденсацией триэтилентетрамина и изофталоилхлорида с использованием различных органических растворителей. Установлено, что с ростом поверхностного натяжения растворителя происходит увеличение задерживающей способности модифицированных мембран и уменьшение производительности по воде. Корреляция между другими характеристиками растворителя (Ткип, диэлектрическая проницаемость, плотность, показатель преломления) и транспортными свойствами мембран отсутствует

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

Fullerenol C60(OH)24 was incorporated into a polyamide (PA) selective layer to develop novel thin film nanocomposite (TFN) hollow fiber membranes for low molecular weight cut-off ultrafiltration. TFN membranes were fabricated using the interfacial polycondensation technique by alternately pumping a fullerenol dispersion into the triethylenetetramine (TETA) aqueous solution and the isophthaloyl chloride solution into hexane through polysulfone hollow fiber membranes. The contact angle of the skin layer was found to decrease sharply from 34 to 21° when the concentration of fullerenol increases up to 0.5 wt. % in the TETA aqueous solution. Antifouling properties of the PA/fullerenol membranes were found to be superior to the initial membrane. The maximum fouling recovery ratio was observed for the TFN membrane with 0.3–0.75 wt. % of fullerenol in the TETA aqueous solution. 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.

Институту физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси - 85 лет

A short historical reference on National Academy of Science’s Institute of Physical Organic Chemistry, its organizational structure, research directions and main achievements in the fields of organic chemistry, physical chemistry and polymer chemistry.Приведены краткие исторические сведения об Институте физико-органической химии НАН Беларуси, его организационной структуре, направлениях научной деятельности и основных достижениях в области органической, физической химии и химии высокомолекулярных соединений

Влияние «жесткости» осадителя в формовочном растворе на структуру и свойства полиэфирсульфоновых мембран

The effect of the precipitation value (PV) of mixtures of strong and weak non-solvent additives (NSA) on the phase state and viscosity of polyethersulfone(PES)/dimethylacetamide(DMAc)/non-solvent solutions and on the structure and performance of PES membranes were studied. Polyethylene glycol 400 (PEG-400, PV > 1000), water (PV = 10.6), 85 % phosphoric acid (PV = 13.0), glycerol (Gly, PV = 27.8) and mixtures thereof were used as NSA for PES-DMAc solutions. Using Gly/PEG-400 mixtures it was established that the increase in PV of NSA leads to the increase of a miscibility gap on the phase diagram. At a constant concentration of Gly/PEG-400 mixture, the viscosity of the solutions decreases. For a constant ratio (0.94–0.95) of the NSA amount added to the polymer-solvent system to the NSA amount causes a phase separation of the casting solution (coagulation value) increase in PV of NSA Gly/PEG-400 leads to an increase of the membrane pure water flux (PWF) from 13 up to 150 l/m2 h at 1 bar. The most dramatic increase in PWF occurs in the range of PV 39.7–125 g/dL. The results of SEM study don’t show significant differences in the cross-section morphology of membranes for different PV of NSA. However, the thickness of the selective membrane layer increases from 1 up to 4.5 μm when PV increased from 39.7 up to 750 g/dL. Thus, these studies allow us to conclude that the structure and properties of ultrafiltration membranes depend not only on the coagulation value of the casting solution, but also on the precipitation value of NSA.Изучено влияние чисел осаждения (ЧО) смесей жесткого и мягкого осадителей на фазовое состояние и вязкость растворов полиэфирсульфон(ПЭС)/диметилацетамид(ДМАА)/осадитель, структуру и свойства мембран, получаемых на их основе. В качестве добавок осадителей в растворы ПЭС в ДМАА использовали ПЭГ-400 (ЧО > 1000), воду (ЧО = 10,6), 85 %-ную фосфорную кислоту (ЧО = 13,0), глицерин (ЧО = 27,8) и их смеси. На примере смеси Гл/ПЭГ-400 установлено, что с увеличением ЧО добавки область существования стабильных гомогенных растворов расширяется, а при постоянной концентрации смеси Гл/ПЭГ-400 вязкость растворов уменьшается. Показано, что с увеличением ЧО добавки Гл/ПЭГ-400 при постоянной степени насыщения формовочного раствора (0,94–0,95) происходит возрастание удельной производительности мембран по воде с 13 до 150 л/м2 ч. Наиболее резко возрастание потока происходит в интервале ЧО 39,7–125 г/дл. Электронно-микроскопическое исследование показало, что структура мембран в поперечном сечении не претерпевает существенных изменений при варьировании ЧО добавки, однако с увеличением ЧО наблюдается возрастание толщины селективного слоя мембран: при переходе от ЧО = 39,7 г/дл к ЧО = 750 г/дл толщина селективного слоя возрастает с 1 до 4,5 мкм. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что структура и свойства ультрафильтрационных мембран определяются не только степенью насыщения формовочного раствора, но и жесткостью осадителя, введенного в состав формовочного раствора

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ДИСПЕРСИЙ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ В ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕ-400

The possibility of hydrogen bond formation between the silanol group and the oxygen atom of the ether group or the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol (Mn = 400 g · mol–1, PEG-400) in the silica (aerosil) dispersions in PEG-400 was proved by quantum chemical simulation and IR-spectroscopy. The silica dispersions in PEG-400 over the concentration range of 0.5–3 % were found to be sols, but with increasing the silica concentration the sol–gel transition was shown to occur that yields different thermocoagulation stability of the dispersions depending on the silica concentration.Квантовохимическим моделированием и спектроскопическими исследованиями дисперсии диоксида кремния в полиэтиленгликоле с Mn = 400 г ∙ моль–1 (ПЭГ-400) подтверждена возможность образования водородной связи между силанольной группой и эфирным атомом кислорода или концевой гидроксильной группой ПЭГ-400. Показано, что дисперсии SiO2 в ПЭГ-400 с концентрацией 0,5–3 % являются золями, а при повышении концентрации SiO2 имеет место золь–гель переход, что обуславливает различную устойчивость дисперсий к термокоагуляции в зависимости от концентрации

ПОЛУЧЕНИЕ МЕМБРАН НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ ПОЛИФЕНИЛЕНСУЛЬФОНА И ПОЛИСУЛЬФОНА

The correlation between the structure and phase state of the solutions of polyphenylsulfone (PPSU) and polysulfone (PSF) blends and the transport properties of ultrafiltration membranes, prepared from these solutions, is revealed  : pure water flux of the PPSU/PSF blend membranes passes through the maximum at the most heterogeneous structure of polymer solutions at the PPSU  : PSF blend ratio (30–50) : (70–50). In this study, the maximum pure water flux achieves 80–87  l ∙ · m–2 ∙ · h–1, which significantly exceeds the data reported in the literature up-to-date.Установлена взаимосвязь структуры и фазового состояния растворов смесей полифениленсульфона (ПФС) и полисульфона (ПС) и транспортных свойств ультрафильтрационных мембран, полученных на их основе: удельная производительность мембран на основе смесей ПФС и ПС проходит через максимум в области наиболее гетерогенной структуры формовочной композиции при соотношении полимеров в смеси ПФС  :   ПС  = (30–50) : (70–50), и достигает значений 80–87  л ∙ · м–2 ∙ · ч–1, что значительно превосходит характеристики мембран, опубликованные в литературе к настоящему времени