(11)	027868 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201390135
(22)	2011.07.19
(51)	B01D 71/62 (2006.01) B01D 67/00 (2006.01) B01D 69/14 (2006.01)
(31)	1012080.6
(32)	2010.07.19
(33)	GB
(43)	2013.10.30
(86)	PCT/GB2011/051361
(87)	WO 2012/010886 2012.01.26
(71)	(73) ИМПЕРИАЛ ИННОВЕЙШНЗ ЛИМИТЕД (GB)
(72)	Ливингстоун Эндрю Гай, Бхоле Йогеш Суреш (GB)
(74)	Медведев В.Н. (RU)
(54)	АСИММЕТРИЧНЫЕ МЕМБРАНЫ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В НАНОФИЛЬТРАЦИИ

(57) 1. Способ формирования полностью покрытой тонким слоем асимметричной мембраны на основе поперечно сшитого полибензимидазола для нанофильтрации растворителя, включающий стадии:

(a) получение раствора, включающего полибензимидазол, содержащего (i) полибензимидазол и (ii) систему растворителя для упомянутого полибензимидазола, которая является водорастворимой;

(b) заливка пленки упомянутого раствора поверх опорной подложки;

(c) обеспечение испарения раствора в течение периода испарения, и затем погружения пленки, залитой на подложку, в коагулирующую среду;

(d) обработка результирующей асимметричной мембраны растворителем, содержащим один или несколько сшивающих агентов, выбранных из многофункциональных алкилгалогенидов, дивинилсульфона и сильной полифункциональной органической кислоты; и

(e) обработка асимметричной мембраны кондиционирующим реагентом.

2. Способ по п.1, в котором полибензимидазол присутствует в упомянутом растворе в количестве 5-30 мас.% от упомянутого.

3. Способ по п.1 или 2, в котором многофункциональные алкилгалогениды представляют собой моно-, ди- и трехфункциональные алкилгалогениды.

4. Способ по любому из пп.1-3, дополнительно включающий в себя (f) сушку мембраны.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, который дополнительно включает стадию нагрева мембраны до 150°C или выше.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором полибензимидазол имеет следующую формулу:

где n является целым числом от 10 до 5000.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором раствор, включающий полибензимидазол, содержит растворители, выбранные из N-метил-2-пирролидона, тетрагидрофурана, N,N-диметилформамида, диметилсульфоксида, N,N-диметилацетамида, 1,4 диоксана, гамма-бутиролактона, воды, спиртов, кетонов и формамида.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором раствор, включающий полибензимидазол, дополнительно содержит усилитель вязкости в количестве до 10 мас.% от упомянутого раствора.

9. Способ по п.8, в котором усилитель вязкости выбирают из поливинилпирролидонов, полиэтиленгликолей и уретанов.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором раствор, включающий полибензимидазол, дополнительно содержит подавитель пустот в количестве до 5 мас.% от упомянутого раствора, включающего полибензимидазол.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором раствор, включающий полибензимидазол, дополнительно содержит дискретную органическую или неорганическую основу, диспергированную в растворе, включающем полибензимидазол, в количестве до 20 мас.% от массы упомянутого раствора.

12. Способ по п.11, в котором средний размер частиц дискретной основы составляет менее 0,1 мкм.

13. Способ по п.11 или 12, в котором дискретную основу сначала диспергируют в растворителе, а затем добавляют к раствору, включающему полибензимидазол.

14. Способ по п.13, в котором растворитель, используемый для диспергирования дискретной основы, удаляют из раствора, включающего полибензимидазол, путем испарения.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сшивающий агент выбирают из алкилгалогенидов, включающих в себя дибромбутан, трибромпропан, трихлорпропан, пентаэритритилтетрабромид и пентаэритритилтетрахлорид, дивинилсульфонов, перфторглутаровой кислоты, бензолгексакарбоновой кислоты, бензолпентакарбоновой кислоты, 1,2,3,4-бензолтетракарбоновой кислоты, 1,2,3,5-бензолтетракарбоновой кислоты, 1,2,4,5-бензолтетракарбоновой кислоты, 1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, дибромянтарной кислоты, полиакриловой кислоты, 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты, 2,6-нафталиндисульфокислоты, арилсульфокислот, арилсульфиновых кислот, арилфосфиновых кислот, арилфосфоновых кислот.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сшивающий агент растворяют в растворителе.

17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сшивающий агент растворяют в растворителе, выбранном из кетонов, простых эфиров, карбоновых кислот и спиртов.

18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором количество сшивающего агента, используемого для обработки мембраны на основе полибензимидазола, регулируют таким образом, чтобы содержание реакционноспособных групп в сшивающем агенте и аминоводородных групп полибензимидазола в обрабатываемой мембране находилось в диапазоне 0,01-100.

19. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором количество сшивающего агента, используемого для обработки мембраны на основе полибензимидазола, регулируют таким образом, чтобы содержание реакционноспособных групп в сшивающем агенте и аминоводородных групп полибензимидазола в обрабатываемой мембране находилось в диапазоне 0,1-10.

20. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором время, затрачиваемое на поперечное сшивание, выбирают из диапазона 0,01-120 ч.

21. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температуру сшивающего раствора поддерживают в диапазоне между 0 и 150°C.

22. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором кондиционирующий реагент представляет собой нелетучую жидкость.

23. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором кондиционирующий реагент выбирают из одного или более соединений, представляющих собой синтетические масла, включающие в себя полиолефиновые масла, кремнийорганические масла, поли-альфа-олефиновые масла, полиизобутиленовые масла, масла-изомеры синтетического воска, эфирные масла и алкилированные ароматические масла, минеральные масла, включающие в себя масла селективной очистки и гидрообработанные минеральные масла и масла-изомеры нефтяного воска, растительные жиры и масла, высшие спирты, такие как деканол, додеканол, гептадеканол, глицерины и гликоли, такие как полипропиленгликоли, полиэтиленгликоли, полиалкиленгликоли.

24. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором полученную в результате мембрану конфигурируют в виде спирально-витой мембраны, рамного фильтр-пресса, кожухотрубной мембраны или производных от этих конструкций.

25. Способ по п.1, в котором раствор, включающий полибензимидазол, на стадии (а) содержит 14-18 мас.% полибензимидазола.

26. Способ по п.1 или 25, в котором стадию (d) проводят при температуре 50-120°C.

27. Мембрана для нанофильтрации потока сырьевого раствора, содержащего биполярный апротонный органический растворитель и растворенные вещества, демонстрирующая избирательное задерживание растворенных веществ при температуре окружающей среды, представляющая собой полностью покрытую тонким слоем отлитой пленки асимметричную мембрану на основе поперечно сшитого полибензимидазола, причем мембрана пропитана кондиционирующим реагентом, который поддерживает поровую структуру мембраны перед ее использованием для нанофильтрации.

28. Применение мембраны по п.27 для нанофильтрации потока сырьевого раствора, содержащего органический растворитель и растворенные вещества, при этом указанный поток содержит по меньшей мере один сильноосновный или сильнокислый растворитель.