Адрес e-mail:

Результаты работ второго этапа ПНИ (ФЦП № 14.587.21.0052 от 12.02.2018 г., Уникальный идентификатор научных исследований (проекта) RFMEFI58718X0052)

рисунок для новости о проекте 52

В лаборатории функциональных органических и гибридных материалов МФТИ завершен второй этап работ по созданию инновационных материалов нового поколения с улучшенными характеристиками на основе полиэлектролитов с высокой плотностью отрицательного заряда, имеющими потенциал для применения в высокотехнологичных процессах очистки и выделения металлов.

Исследуемые полианионы на основе поли(триметилен-дикарбоксилатов) обладают большим потенциалом в качестве материалов для удаления ионов натрия из морской воды и производства питьевой воды, для производства ультрачистой воды в аналитических лабораториях, для переработки элементов оптоэлектроники, содержащие дорогие и зачастую токсичные редкоземельные металлы.

Результаты проведенных научных исследований окажут влияние на научную и технологическую базу для дальнейшего создания отечественной технологии производства инновационных материалов: полианионов с высокой плотностью отрицательного заряда и высокой селективностью по отношению к ионам щелочных металлов, имеющих большие перспективы для создания экологичных и эффективных способов опреснения морской воды, очистки сточных вод и выделения редких металлов.

Разрабатываемые в данном проекте новые полиэлектролиты на основе поли(триметилен-дикарбоксилата) имеют существенно более высокую плотность электростатических зарядов на единицу контурной длины полимера. Помимо этого, они обладают высокой селективностью по отношению к ионам щелочных металлов, растворимость меняется по характеру щелочного катиона в следующем порядке: Li+ > K+ > Na+. Благодаря этому полиэлектролиты на основе поли(триметилен-дикарбоксилата) обладают существенно большей эффективностью в процессах обессоливания воды и выделения ионов щелочных металлов, что делает их использование более экологичным и не требующим больших энергозатрат.

Проводимые в рамках данного проекта исследования также имеют высокую социальную значимость, позволяют расширить интернациональное взаимодействие научных участников России и Франции и проводить мероприятия по популяризации полученных результатов.

 

В результате работ по проекту будут созданы многокомпонентные фильтры для обессоливания воды, не требующие дополнительного источника энергии. Ожидается их востребованность на рынке, благодаря низкой себестоимости и высокой эффективности данной продукции по сравнению с имеющимися на сегодняшний день аналогами.

Исследования выполнены в рамках проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 12 февраля 2018 года № 14.587.21.0052 (RFMEFI58718X0052) с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Проект выполняется в коллаборации с иностранным партнером – Институтом химии и материалов, НЦНИ, Университет Париж-Восток.

 

Во время второго этапа проекта, который длился с 1 января по 31 декабря 2019 г., были выполнены следующие работы:

-     выбраны и оценены оптимальный химический состав и строение цепей полианионов для получения абсорбентов ионов натрия.

-     разработана лабораторная методика исследований механических свойств экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

-     проведены исследования механических свойств экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

-     разработаны программа и методики испытаний селективности и химической стабильности экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

-     проведены испытания селективности и химической стабильности экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

-     проведены исследования структуры и пористости экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

-     разработаны программа и методики испытаний эффективности абсорбции экспериментальных образцов абсорбентов ионов натрия на основе полианионов.

Иностранным партнером были получены экспериментальные образцы нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов, изучены процессы комплексования натрия полианионами различного строения, изготовлены мембраны с нанесенными наночастицами оксида цинка, получены экспериментальные образцы абсорбентов ионов натрия на основе полианионов, разработан способ очистки абсорбента от ионов натрия для повторного использования, исследованы процессы фотокаталитической деградации органических соединений.

 

Индустриальным партнером была разработана и изготовлена сдвиговая ячейка для получения экспериментальных образцов нанопористых мембран на основе полистирола и полианионов.

 

По результатам проекта были опубликованы 3 статьи:

1)     K.N. Grafskaia, D.V. Anokhin, A.F. Akhkiamova, D.A. Ivanov // Study of thermal properties of self-assembly formed by wedge-shaped amphiphilic molecules. Key Engineering Materials, V. 816, pp 139-145 (DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.816.139)

2)     Gorbunova M.A., Shukhardin D.M., Lesnichaya V.A., Badamshina E.R., Anokhin D.V. // Optimisation of mechanical and thermal properties of polyurethane ureas thermoplastic elastomers with shape memory for medical applications. Key Engineering Materials, V. 816, pp 187-191 (DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.816.187)

3)     N. Illy, D. Urayeneza, A. V. Maryasevskaya, L. Michely, S. Boileau, B. Brissault, E. A. Bersenev, D. V. Anokhin, D. A. Ivanov, J. Penelle // Synthesis and Solid-State Properties of PolyC3 (Co)polymers Containing (CH2-CH2-C(COOR)2) Repeat Units With Densely Packed Fluorocarbon Lateral Chains Macromolecules, online publication (DOI: 10.1021/acs.macromol.9b01559)

 

Подана заявка на патент РФ и представлено 2 доклада на российских конференциях

 

Поставленные задачи второго этапа ПНИ выполнены полностью.


 

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях