Источник фото — Российский научный фонд
На первом этапе ученые синтезировали мембранный материал из полиакрилонитрила – полимера, использующегося в производстве волокон, устойчивых к высоким температурам. Авторы нанесли полимерный раствор на стекло и погрузили его в дистиллированную воду. Полученную мембрану промыли водой и органическими спиртами, а затем высушили.
На стадии эксперимента ученые разместили мембрану под высоким давлением и стали пропускать через нее образцы моторного масла. Сравнение химического состава образцов «до» и «после» показало, что мембрана позволила удалить более 95% загрязняющих веществ. Свойства образцов, в том числе углеродный состав, оптическая плотность, динамическая вязкость и кислотное число, оказались близки к еще не использованному моторному маслу.
Новый метод очистки моторного масла не требует перегонки и нагревания до высоких температур, поэтому он проще других способов разделения жидкостей, в том числе дистилляции.
«Мембранная фильтрация поможет снизить потребность в производстве моторных масел из ископаемой нефти, тем самым экономя энергию и сырье и поддерживая экономику замкнутого цикла нашей страны. Также стоит отметить, что предложенные нами полимерные мембраны можно использовать повторно, поскольку, как показали эксперименты, загрязняющие вещества, которые задерживаются материалом, удается впоследствии смыть. В дальнейшем мы планируем исследовать процесс концентрирования полезных компонентов очищенного моторного масла с помощью полимерных мембран с более мелкими порами», – цитирует Российский научный фонд доктора химических наук Владимира Волкова.
Мембраны – пористые полимерные соединения, удерживающие сторонние вещества – используются не только для очистки нефтепродуктов, но и выбросов теплоэлектростанций. Такие мембраны играют роль фильтра, у которого есть баланс между проницаемостью по отношению к определенному газу и избирательностью его разделения относительно других газов в смеси.