Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

После 400 °С мы можем также наблюдать потерю в массе у всех видов образцов, но более ярко она выражена у композиционных мембран. Из рисунка следует, что термодеструкция всех мембран начинается в области выше 400 °С. Выбранная в качестве критерия термостабильности потеря 10 % массы полимерного материала (10 °С) наблюдается на кривых ТГА при ~400 °С. Следовательно, мембраны являются термически устойчивыми в широком интервале температур. На АСМ-изображении (рис., а, фрагмент свободной поверхности) видно, что мембрана Р84 была относительно однородной: среднеквадратическая шероховатость поверхности составила 0,4 нм (табл. 1). Введение наполнителя в мембрану оказало существенное влияние на топографию поверхности (см. рис., б, в). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 257-261. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 257-261. 0 0 0 Поверхность мембран, полученная с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ): а — Р84; б — Р84/линтисит; в — Р84/натасит Таблица 1 Значения шероховатости поверхности исследованных мембран, определенные методом АСМ Мембрана Ra, нм Rq, нм Р84 0,3 0,4 Р84/натисит 57 70 Р84/линтисит 43 55 Данные, представленные в табл. 1, демонстрируют, что введение наполнителя в полиимидную матрицу существенно увеличивает значения средней шероховатости (Ra) и среднеквадратичной шероховатости (Rq). Максимальные значения Ra и Rq наблюдаются для мембраны Р84/натисит — 57 и 70 нм соответственно. Повышенная шероховатость поверхности мембран на основе цеолитиподобных модификаторов обеспечивает большее количество сорбционных центров, чем у мембраны из матричного полимера Р84, что значительно влияет на массоперенос в процессе газоразделения. Анализ транспортных свойств мембран был проведен путем измерения коэффициентов проницаемости индивидуальных газов барометрическим методом с использованием лабораторной высоковакуумной установки при 25 °С. Образец мембраны помещали в мембранный модуль и вакуумировали. Перед измерением проницаемости испытуемый газ подавался на входную поверхность мембраны под постоянным давлением р (150 кПа). Первоначально измерения проводились для мембраны на основе чистого P84 и для композитных мембран, содержащих до 10 мас. % модификатора — натисита и линтисита. Повышение содержания наполнителя в мембране осуществляли постепенно в силу невозможности предсказания его влияния на механические свойства мембраны в условиях высокого вакуума. Проницаемость определяли по увеличению давления газа Ар в калиброванном объеме Vp ячейки за интервал времени At при стационарном режиме проницаемости. Коэффициент проницаемости P выражали в Баррерах (1 Баррер = 10-1° см3 (STP) см/(см2 с см рт. ст.)). Каждый эксперимент повторяли 3 раза для обеспечения воспроизводимости данных. © Пулялина А. Ю., Мухин А. Е., Калашникова Г. О., 2025 259