Получение и свойства композиционных мембран на основе высокопроницаемых полимерных стекол для мембранных контакторов высокого давления
Диссертация
Среди множества технологических процессов с применением мембран все более актуальными становятся процессы газирования и дегазации различных жидких сред, где мембрана обеспечивает перенос газа из газовой среды в жидкую или наоборот. Эти процессы активно исследуются и внедряются в различных производствах. Одно из таких направленийудаление диоксида углерода из технологических или дымовых газов… Читать ещё >
Список литературы
- World Membrane Separation Technologies. Industry Study with Forecasts for 2012 & 2017. Study #2468. 2009.
- Klaassen R., Feron P.H.M., Jansen A.E. Membrane contactors in industrial applications// Chem. Eng. Res. Des. 2005. № 83. P. 234−246.
- Qi Z., Cussler E.L. Microporous hollow fibers for gas absorption. Part 2: mass transfer across the membrane// J. Membr. Sci. 1985. № 23. P. 333.
- Trusov A., Legkov S., van den Broeke L.J.P., Goetheer E., Khotimsky V., Volkov A. // J. Membr. Sci. 2011. № 383. P. 241−249.
- Терминология, принятая российским мембранным обществом // http://www.memtech.ru/index.php/ru/glavnaya/terms (дата обращения: 31.01.2013).
- Khulbe К. С., Feng С. Y., Matsuura Т. Synthetic Polymeric Membranes: Characterization by Atomic Force Microscopy // Springer. 2008.
- Baker R. W. Membranes for Vapor // Gas Separation, 2006.
- Loeb S., Sourirajan S. Sea water demineralization by means of an osmotic membrane // Saline Water Conversion-II. American Chemical Society.-Washington DC, 1963.-P. 117−132.
- Nametkin N.S., Topchiev A.V., Durgaryan S.G. // J. Polym. Sci., Part C. P. 1053, 1964.
- Наметкин H. С., Хотимский В. С., Дургарьян С. Г. // Докл. АН СССР.-1966. 166. С. 1118.
- Густов В.Ф., Чекалов JI.H., Талакин О. Г., Иващенко С. Г., Дургарьян С. Г., Новицкий Э. Г. // Труды Первой Всесоюзной конференции по мембранам и мембранным методам разделения. 1973. С. 175. .
- Тепляков В.В., Евсеенко A.JL, Новицкий Э. Г., Дургарьян С. Г. // Пластмассы.- 1978.- Т. 5.- С. 49.
- Bouchilloux J., Fabre A., Faure А. // USSR Pat. 638,264. 1970.
- Yampolskii Yu.P., Volkov V.V. Studies in gas permeability and membrane gas separation in the Soviet Union//J. Membr. Sci. v.64. 1991. p.191−228.
- Докучаев H.JI., Талакин О. Г., Дашко В. Г., Марченко А. А., Мартынов В. Н. Мембранное оборудование для нефтедобывающего комплекса/УМембраны -98:тезисы докл.Всерос. конф. (Москва, 5−10 окт. 1998 г.). Москва, 1998. -С.227.
- Henis J.M.S., Tripodi М.К. Multicomponent Membranes for Gas Separations / U.S. Patent No. 4,230,463. 1980.
- Multicomponent membrane for Gas Separation/ Canadian Patent 1 217 096. 1984.
- Baker R.W., Membrane Technology and Applications.- Wiley, Chichester, 2004.
- Zimmerman С. M., Singh A., Koros W. J. Tailoring mixed matrix composite membranes for gas separations // J. Membr. Sci. 1997. 137. 145.
- Mahajan R., Koros W. J. Factors controlling successful formation of mixed-matrix gas separation materials // Ind. Eng. Chem. Res. 2000. 39. 2692.
- Hu Q., Marand E., Dhingra S., Fritsch D., Wen J.// J. Membr. Sci. 1997. 135. 65.
- Merkel Т. C., Freeman B. D., Spontak R. J., He Z., Pinnau I., Meakin P., Hill A. J. // Science. 2002. 296. 519.
- Crank J., Park G. Diffusion in polymers / N. Y.: Academic Press. 1968. p. 445.
- Рейтлингер C.A. Проницаемость полимерных материалов // M.: Химия. 1974. с. 269.
- Yampolskii Yu. Fundamental science of gas and vapour separation in polymeric membranes / Advanced Membrane Science and Technology for Sustainable Energy and Environmental Applications Woodhead Publ Ser Energy. 2011. 25. P. 22−55.
- Crank J. The mathematics of diffusion. Clarendon Press. Oxford. 1975.
- Daynes H.A. The process of diffusion through a rubber membrane // Proc. R. Soc. 1920. Ser. A. 97. P. 286−307.
- Mason E.A., Malinauskas A.P. Gas Transport in Porous Media: the Dusty-gas Model: Elsevier. Amsterdam. 1983.
- Henis J.M.S., Tripodi M.K. Composite hollow fiber membranes for gas separation: the resistance model approach// J.Mem.Sci.1981. 8. P.233−246.
- Robeson L.M. The upper bound revisited // J.Mem. Sei. 2008.320. P.390−400.
- Teplyakov V. V., Khotimskii V. S., Yakovlev A. V., Shalygin M. G., Gasanova L. G., Zen’kevich V. В., Netrusov A. I. // Catalysis in Industry. 2011. Vol. 3. No. l.P. 62−69.
- Kirayama Y., Yoshinaga Т., Kusuki Y., Ninomiya K., Sakakibara Т., Tameri T.//J. Membr. Sei. 1996. 111. 169.
- Aitken C.L., Koros W.J., Paul D.R. Effect of Structural Symmetry on Gas Transport Properties of Polysulfones //Macromolecules. 1992. 25. 3424.
- Membrane Gas Separation // Wiley Eds: Freeman B, Yampolskii Y. 2010. Chapter 13.
- Hu Y., Shiotsuki M., Sanda F., Freeman B. D., Masuda T.//Macromolecules. 2008. 41. P. 8525−8532.
- Morisato A., Pinnau I. Synthesis and gas permeation properties of poly (4-methyl-2-pentyne) // J. Membr. Sei. 1996. 121. 243.
- Volkov V.V. Free volume and structure properties of glassy polymers -materials for separating membranes // Pol. J. 1991. Vol. 23. № 5. P. 457−466.
- Masuda Т., Isobe E., Higashimura Т., Takada К. // J. Am. Chem. Soc.V.105. P.7473, 1983.
- Хотимский B.C., Грищенко A.E., Штенникова И. Н., Колбина Г. Ф., Литвинова Е. Г., Чиркова М. В., Михайлова H.A. // Высокомолек. соед. Б. 2004. Т. 46. № 2. С. 354.
- Nagai К., Masuda Т., Nakagawa Т., Freeman B.D., Pinnau I. // Prog. Polym. Sei. V. 26. P. 721,2001.
- Khotimsky V.S., Tchirkova M.V., Litvinova E.G., Rebrov A.I., Bondarenko G.N.// J.Pol. Sei.: Part A 41. 2003. P. 2133−2155.
- Shtennikova I.N., Kolbina G.F., Yakimansky A.V., Plate N.A., Khotimsky V.S., Litvinova E.G. // European Polym. J. V. 35. P. 2073, 1999 .
- Hofmann D., Entrialgo-Castano M., Lerbret A., Heuchel M., Yampolskii Yu.// Macromol. 2002. Vol. 35. № 6.
- Consolati С., Pecoraro С. M., Zanderchi. Positron Annihilation lifetime (PAL) in Polyl-(trimethylsilyl)propine. (PTMSP): Free Volume Determination and Time Dependence of Permeability// J. of Pol. Sci.: Part B: Pol. Phys. 1996. Vol. 34. P. 357−367.
- Трусов A.H., Регенерация абсорбентов углекислого газа в мембранных контакторах высокого давления // дисс. канд.хим.наук.-М. 2011.
- Wang X.-Y., Willmore F. Т., Raharjo R. D., Wang X., Freeman B.D., Hill A. J., Sanchez I. C. // J. Phys. Chem. B. 2006. 110. P. 1685−1693.
- Nagai K., Nakagawa T. Effects of aging on the gas permeability and solubility in poly (l-trimethylsilyl-l-propyne) membranes synthesized with various catalysts// J.Mem. Sci. 1995. 105. P.261−272.
- Starannikova L., Khodzhaeva V., Yampolskii Yu. Mechanism of aging of polyl-(trimethylsilyl)-l-propyne. and its effect on gas permeability// J.Mem. Sci. 2004. 244. P. 183−191.
- Merkel T.C., Gupta R.P., Turk B.S., Freeman B.D. // J.Mem. Sci. 2001. 191. P. 85−94.
- Dorkenoo K. D., Pfromm P. H. Accelerated Physical Aging of Thin Polyl-(trimethylsily 1)-1 -propyne. Films// Macromol. 2000. 33. P. 3747−3751.
- Jia J., Baker G. L. Cross-linking of polyl-(trimethylsilyl)-l-propyne. membranes using bis (aryl azides) // J. Polym. Sci. Part B: Polym.Phys. 1998. 36/6. 959.
- Kelman S. D., Rowe B. W., Bielawski C. W., Pas S. J., Hill A. J., Paul D. R., Freeman B. D. // J. Membr. Sci. 2008. 320. P. 123−134.
- Masuda Т., Tang В., Higashimura T. Thermal Degradation of Polyacetylenes Carrying Substituents// Macromolecules. 1985. 18. P. 2369−2373.
- McKeown N.B., Budd M. et. al. Microporous polymer material / US patent 7 690 514. B2. 2010.
- Budd P. M., Msayib K. J., Tattershall С. E., Ghanem B. S., Reynolds K. J., McKeown N. В., Fritsch D. // J.Mem. Sci. 2005. 251. P. 263−269.
- Merkel Т. C., Bondar V., Nagai K., Freeman B. D. // J. Pol. Sci. Part B. Pol. Phys. 2000. Vol. 38. P. 273−296.
- Litvinova E.G., Khotimskiy V.S. // Proc. 2-nd Int. Symp. Progr. Membr. Sei. Tech., June 27 -July 1. Enschede. 1994. P. 57.
- Хотимский B.C., Чиркова M.B., Литвинова Е. Г., Ребров А. И., Антипов Е. М. // Высокомолек. соед. 2001. Т.43. №. 6. С. 577.
- Gringolts M., Bermeshev M., Yampolskii Yu., Starannikova L., Shantarovich V., Finkelshtein E. //Macromol. 2010. 43. 7165.
- Nagai K., Toy L. G., Freeman В. D., Teraguchi M., Kwak G., Masuda T., Pinnau I.//J. Pol. Sei.: Part В: Pol. Phys. 2002. Vol. 40. P. 2228−2236.
- Nemser S.M., Roman I.C. // US pat., 5,051,114. 1991.
- Pinnau I., Toy L. G. Gas and vapor transport properties of amorphous perfluorinated copolymer membranes based on 2,2-bistrifluoromethyl- 4,5-difluoro-l, 3-dioxole/tetrafluoroethylene//J. Membr. Sei. 1996. 109. 125.
- Thomas S., Pinnau I., Du N., Guiver M. D. // J.Mem. Sei. 2009. 333. P. 125 131.
- Yampolskii Yu. Polymeric Gas Separation Membranes// Macromol. 2012. 45. P.3298−3311.
- Kope’c K.K., Dutczak S.M., Wessling M., Stamatialis D.V.II J. Mem. Sei. 2011.369. P. 308−318.
- Basic Principles of Membrane Technology.- 2nd edition.-Ed.: Mulder M. The Netherlands, Dordrecht: Kluwer Academic Publisher.-1996.
- Pinnau I., Freeman B. D. Formation and Modification of Polymeric Membranes. Overview In Membrane Formation and Modification. Washington DC.- 1999.
- Cadotte J.E., Petersen R.J., Larson R.E., Erickson E.E. // Desal. 1980. 32. P. 25−31.
- Cadotte J.E. In Materials Science of Synthetic Membranes. Ed.: Lloyd D.R.// ACS Symp. Ser. 269: ACS Washington DC. 1985. P. 273−294.
- Cadotte J.E. Evolution of Composite Reverse Osmosis Membranes// Mat. Sei. Synth. Mem. Ed.:D.R. Lloyd. 1985. 269. P. 273−294.
- Riley R.L., Fox R.L., Lyons C.R., Milstead C.E., Seroy M.W., Tagami M. // Desal. 1976. 19. 113.
- Kamiyama Y., YoshiokaN., Matsui K., Nakagome E. // Desal. 1984. 51. 79.103
- Stancell A.R., Spencer A.T. Composite permselective membrane by deposition of an ultrathin coating from a plasma// J. Appl. Polym. Sei. 1972. 16. P. 1505.
- Kawakami M., Yamashita Y., Iwamoto M., S. Kagawa // J. Membr. Sei. 1984.19. 249.
- Kraus K.A., Shor A.J., Johnson J.S. Hyperfiltration Studies // Desal. 1967. 2. 243.
- Johnson J.S., Kraus K.A., Fleming S.M., Cochran H.D., Perona J.J.// Desal. 1968. 5. 359.
- Forester R.H., Francis P. S. Method of producing an ultrathin polymer film laminate / US Patent 3 551 244. 1970.
- Ward W.J., Browall W.R., Salemme R.M. Ultrathin Silicone Rubber Membranes for Gas Separations // J. Membr. Sei. 1976.1.99.
- Asakawa S., Saitoh Y., Waragai K., Nakagawa T. // Gas sep. and purif. 1989. vol. 3.P. 117−122.
- Toy L.G., Pinnau I. Natural gas treatment process using PTMSP membrane / US patent 5 501 722. 1996.
- Feron P.H.M., Volkov V.V., Khotimsky V.S., Teplyakov V.V. Membrane gas separation/ US patent 7,591,878. B2. 2009.
- Schultz J., Peinemann K.-V. Membranes for separation of higher hydrocarbons from methane// J.Mem. Sei. 1996.110.P. 37−45.
- Syrtsova D.A., Borisevich O.B., Shkrebko O.A., Teplyakov V.V., Grinshpan D.D., Khotimskii V.S., Roizard D. // Sep. and Purif. Tech. 2007. 57. P. 43539.
- Peter J., Peinemann K.-V. Multilayer composite membranes for gas separation based on crosslinked PTMSP gutter layer and partially crosslinked Matrimid® 5218 selective layer// J. Mem. Sei. 2009. 340. P. 62−72.
- Volkov A. V., Parashchuk V. V., Stamatialis D. F., Khotimsky V. S., Volkov V. V., Wessling M.// J. Mem. Sei. 2009. 333. P. 88−93.
- Fritsch D., Merten P., Heinrich K., Lazar M., Priske M.// J.Mem. Sei. 2012. Vol. 401−402. P. 222−231.
- Claes S., Vandezande P., Mullens S., De Sitter K., Peeters R., Van Bael M. K.// J.Mem. Sei. 2012. 389. P. 265−271.
- Nguyen P.T., Lasseuguette E., Medina-Gonzalez Y., Remigy J.C., Roizard D., Favre E. // J. Mem. Sci. 2011. 377. P. 261- 272.
- Schamagl N., Buschatz H. Polyacrylonitrile (PAN) membranes for ultra- and microfiltration//Desal. 2001. 139. P. 191−198.
- Ростиашвили В.Г., Иржак В. И., Розенберг Б. А. Стеклование полимеров. Л. Химия. 1987.
- Rowe В. W., Freeman В. D., Paul D.R. Physical aging of ultrathin glassy polymer films tracked by gas permeability// Polymer.2009.50.P.5565−5575.
- McCaig M., Paul D. Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging. Part I. Experimental observation// Polymer. 2000. V. 41. № 2. P. 629.
- McCaig M., Paul D., Barlow J.W. Effect of film thickness on the changes in gas permeability of a glassy polyarylate due to physical aging. Part II. Mathematical model// Polymer. 2000. V. 41. № 2. P. 639.
- Pfromm P.H. The impact of physical aging of amorphous glassy polymers on gas separation membranes// Wiley. Chichester. 2006. P. 291.
- Shishatskii S.M., Yampolskii Yu.P., Peinemann K.-V. Effects of film thickness on density and gas permeation parameters of glassy polymers// J. Membr. Sci. 1996. V. 112. Issue 2. P. 275.
- Тагер A.A. Физикохимия полимеров. 3-е изд, переработанное. М.: Химия. 1978.
- Struik L.C.E. Physical aging in amorphous polymers and other materials//Polymer Engineering and Science. 1997. Vol. 17 .№ 3. P.165−173.
- Алентьев А.Ю., Русакова О. Ю., Белов H.A. Изменение газоразделительных свойств стеклообразных полимеров в процессе физического старения. Структура и динамика молекулярных систем. Сб. статей XIX Всерос. конф. Москва. ИФХЭ РАН. 2012. Т. 1. С. 6 11.
- Kocherlakota L. S., Knorr Jr.D.B., Foster L., Overney R.M.// Polymer.2012.№ 53. P.2394−2401.
- Horn N.R., Paul D.R. Carbon dioxide plasticization of thin glassy polymer films// Polymer.2011. № 52. P. 5587−5594.
- Horn N.R., Paul D.R.Carbon Dioxide Sorption and Plasticization of Thin Glassy Polymer Films Tracked by Optical Methods//Macromolecules. 2012. № 45. P. 2820−2834.
- Yampol’skii Yu. P., Shishatskii S. M., Shantorovich V. P., Antipov E. M., Kuzmin N. N., Rykov S. V., Khodjaeva V.L., Plate N.A., J. Appl. Polym. Sei. 1993. № 48. P. 1935−1944.
- Takada K., Matsuya H., Masuda Т., Higashimura T.// J. Appl. Polym. Sei. 1985. № 30. P. 1605−1616.
- Rezac M., Koros W.J. Preparation of polymer-ceramic composite membranes with thin defect-free separating layers // J. Appl. Polym. Sei. 1992. 46. 1927. .
- Koros W.J., Pinnau I. Membrane Formation for Gas Separation Processes: Polymeric Gas Separation Membranes Ed.: Paul D.R., Yampol’skii Y.P. CRC Press. Boca Raton. 1994. P. 209−272.
- Williams S.C., Bikson В., Nelson J.K. Method for preparing composite membranes for enhanced gas separation / Patent US 4,840,819. 1989.
- White L.S. Evolution of Natural Gas Treatment with Membrane Systems: Membrane Gas Separation ed.: Y. Yampolskii, B.Freeman. 2010. P.313−331.
- MacDonald W., Pan C.-Y. Method for drying water-wet membranes / U.S. Patent 3 842 515. 1974.
- Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластины и оболочки. М.: Наука, 1966.-С. 69.
- Нильсен JI. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. Пер. с англ. М., Химия, 1978. С. 312.
- Masuda Т., Tang В. Z., Tanaka А., Higashimura T.//Macromol. 1986. 19(5). P.1459−1464.
- Волков A.B., Волков В. В., Хотимский B.C. Мембраны на основе поли-1-триметилсилил-1-пропина для разделения жидкостей. // Высокомол. соед. 2009. 51. Р. 2113−2128.
- Волков A.B., Федоров Е. В., Малахов А. О., Волков В.В.// Высокомол. соед. 2002. 44. Р. 1064−1068.
- ГОСТ Р 50 516−93. Мембраны полимерные. Метод определения точки пузырька плоских мембран.
- Standard Test Methods for Pore Size Characteristics of Membrane Filters by Bubble Point and Mean Flow Pore Test. ASTM Designation: F 316 03. 2003.
- Chen J., Chen J., Li J., Han X., Zhan X., Chen C. //J.App. Pol. Sci. 2010. Vol.117. P. 2472−2479.
- Hofmann D., Heuchel M., Yampolskii Yu., Khotimskii V., Shantarovich V. // Macromol. 2002. 35. P. 2129−2140.
- Gomes D., Nunes S. P., Peinemann K.-V. Membranes for gas separation based on poly (l-trimethylsilyl-l-propyne)-silica nanocomposites//J. Mem. Sci. 2005. 246. P.13−25.
- Qiu J., Zheng J.-M., Peinemann K.-V. Gas Transport Properties of Poly (trimethylsilylpropyne) and Ethylcellulose Filled with Different Molecular Weight Trimethylsilylsaccharides: Impact on Fractional Free Volume and Chain Mobility// Macromol. 2007.
- De Sitter K., Winberg P., D’Haen J., Dotremont C., Leysen R., Martens J. A., Mullens S., Maurer F., Vankelecom I.//J.Mem. Sci. 2006. 278. P. 83−91.
- Matteucci S., Kusuma V. A., Kelman S. D., Freeman B. D. // Pol. 2008. 49. P. 1659−1675.
- Baschetti M. G., Ghisellini M., Quinzi M., Doghieri F., Stagnaro P., Costa G., Sarti G.C.//J.Mol. Struct.2005. Vol. 739. P. 75−86.
- Nagai K., Kanehashi S., Tabei S., Nakagawa T. //J.Mem. Sci. 2005. 251. P. 101−110.
- Morisato A., Shen H. C., Sankar S. S., Freeman B. D., Pinnau I., Casillas C. C.//J. Pol. Sci.: Part B: Polymer Physics. 1996. Vol. 34. 2209−2222.
- Morisato A., Freeman B. D., Pinnau I., Casillas C. G. // J.Pol. Sci.: Part B. Pol. Phys. 1996. Vol. 34. P.1925−1934.
- Pinnau I., Casillas C. C., Morisato A., Freeman B. D.//J. Pol. Sci. Part B: Pol. Phys. 1996. Vol. 34. P.2613−2621.
- Nakagawa T., Watanabe T., Nagai K., The Segmental Motion and Gas Permeability of Glassy Polymer Poly (l-trimethylsilyl-l-propyne) Membranes In Structure and Properties of Glassy Polymers: ACS Symposium Series- Tant M., et al. Washington, DC, 1999.