«Половолоконные пористые подложки из полисульфона с низким сопротивлением массопереносу для создания газоразделительных композиционных мембран» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Матвеев Дмитрий Николаевич

• Матвеев Дмитрий Николаевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Матвеев Дмитрий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Создание половолоконных асимметричных мембран

1.1.1. Приготовление формовочных растворов

1.1.2. Способы получения половолоконных мембран

1.2. Влияние различных параметров на свойства половолоконных мембран

1.2.1. Вязкость формовочного раствора

1.2.2. Геометрические параметры фильеры

1.2.3. Расстояние воздушного зазора

1.2.4. Коэффициент постфильерной вытяжки

1.2.5. Природа и условия подачи внутреннего осадителя

1.2.6. Внешний осадитель

1.2.7. Скорость потока формовочного раствора

1.5. Получение композиционных мембран методом погружения

1.6. Выводы из литературного обзора

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования

2.2. Исследование образцов ПСФ

2.2.1. Метод гель-проникающей хроматографии

2.2.2. Ядерный магнитный резонанс

2.2.3. Метод дифференциальной сканирующей калориметрии

2.2.4. Определение чисел осаждения и построение тройных

фазовых диаграмм

2.3. Приготовление формовочных растворов

2.4. Определение вязкости

2.5. Исследование кинетики осаждения полимерных растворов

2.6. Получение плоских мембран

2.7. Исследование газотранспортных свойств плоских мембран

2.8. Определение смешиваемости НМП с углеводородами

2.9. Получение половолоконных мембран

2.10. Транспортные свойства половолоконных мембран

2.11. Исследование геометрии и морфологии мембран

2.12 Порометрия

2.13. Создание композиционных газоразделительных мембран

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Свойства формовочных растворов

3.1.1. Вязкостные свойства формовочных растворов

3.1.2. Фазовые диаграммы формовочных растворов

3.1.3. Кинетика осаждения формовочных растворов

3.2. Исследование плоских мембран из ПСФ

3.3. Выбор режима приготовления формовочного раствора

3.4. Влияние параметров сухо-мокрого формования на свойства асимметричных половолоконных подложек с внутренним скин-слоем

3.4.1. Давление над внутренним осадителем

3.4.2. Температура внутреннего осадителя

3.4.3. Давление над раствором

3.4.4. Величина воздушного зазора

3.4.5. Коэффициент постфильерной вытяжки

3.4.6. Геометрические параметры фильеры

3.5. Влияние вязкости формовочного раствора

3.6. Влияние молекулярной массы и химической структуры концевых групп синтезированных образцов ПСФ

3.7. Создание асимметричных половолоконных подложек с внешним селективным слоем

3.7.1. Выбор жидкости для образование внутреннего канала полого волокна

3.7.2. Создание половолоконных подложек

3.8. Создание композиционных половолоконных мембран на основе разработанных подложек

3.8.1. Свойства композиционных мембран ПДецМС/ПСФ

3.8.2. Модель сопротивлений транспорту газа через композиционную мембрану

3.8.3. Расчет составляющих сопротивления композиционных мембран ПДецМС/ПСФ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Обозначения и сокращения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему ««Половолоконные пористые подложки из полисульфона с низким сопротивлением массопереносу для создания газоразделительных композиционных мембран»»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень её разработанности

Современные методы разделения газов базируются на следующих основных технологиях: криогенная дистилляция, короткоцикловая адсорбция, абсорбционный метод и мембранное разделение. Среди перечисленных выше методов преимуществами мембранной технологии разделения являются ее компактность, безвредность для окружающей среды, сравнительно низкая стоимость эксплуатации и простота интеграции в существующий промышленный процесс. Промышленное мембранное газоразделение развивается уже более 4-х десятилетий, и области применение этой технологии постоянно расширяются. Это связано с такими основными достоинствами мембранного газоразделения, как непрерывность процесса разделения, отсутствие фазовых переходов (энергоэффективность), компактность и модульность установок, легкость масштабирования и интеграции в существующие процессы.

Важным аспектом эффективности применения мембраны в реальном разделительном процессе является как ее селективность, так и производительность (проницаемость). Интенсивно развиваемым направлением в академических исследованиях и коммерциализации новых типов мембран являются композиционные мембраны c ультратонкими селективными слоями микронных и субмикронных размеров вплоть до десятков нанометров. Простейший вариант композиционной мембраны представляет собой структуру, состоящую из слоя селективного, как правило, непористого материала, расположенного на поверхности пористой подложки из другого материала. Следует отметить, что половолоконные композиционные мембраны имеют ряд преимуществ по сравнению с их плоскими аналогами, важнейшим из которых является высокая плотность упаковки полых волокон в модуле, что существенно повышает производительность единицы объема аппарата.

На ранних этапах развития работ по композиционным мембранам предполагалось, что пористая подложка выполняет функцию только механической поддержки для тонкого селективного слоя. Однако в последние годы опубликован ряд работ, в которых однозначно показано, что пористая подложка может оказывать существенное сопротивление массопереносу через композиционную мембрану. В этой связи, при разработке высокопроницаемых композиционных мембран следует не только снижать толщину селективного слоя, но и оптимизировать пористую структуру подложки для минимизации сопротивления потоку пермеата.

Основными требованиями к пористой подложке являются: 1) высокая производительность для снижения сопротивлению массопереносу, 2) узкое распределение пор по размеру в поверхностном слое (скин-слое) для возможности нанесения тонкого бездефектного селективного слоя, и 3) прочность и устойчивость к растворителям, которые используются при нанесении селективного слоя мембраны. Такой комплекс свойств можно достигнуть при использовании пористых подложек асимметричной структуры, получаемых методом фазового разделения. Суть этого подхода заключается в создании условий, при которых раствор полимера претерпевает фазовое разделение и полимер выпадает в осадок, образуя твердый каркас полимерной мембраны, а жидкая фаза заполняет ее поры. Реализация данного подхода с использованием жидкого осадителя является наиболее широко используемым методом формования асимметричных мембран как в промышленности, так и в лабораторных условиях (индуцированный осадителем фазовый распад, non -solvent induced phase separation - NIPS). Производство половолоконных подложек методом NIPS включает ряд контролируемых параметров формования: состав и вязкость формовочного раствора, конструкция и геометрические параметры формовочной фильеры, скорость экструзии полимерного раствора, состав и температура внутреннего осадителя, величина воздушного зазора, усилия постфильерной вытяжки и др. Варьирование данных параметров позволяет

влиять как на геометрию и морфологию, так и на транспортные свойства половолоконных мембран.

Для создания высокопроизводительных половолоконных пористых подложек предпочтительно получение мембран с внешним мезопористым скин-слоем, поскольку это приводит к повышению удельной площади поверхности мембран в модуле. При этом пористая структура подложки в целом должна оказывать минимальное сопротивление потоку газа через мембрану. Полисульфон (ПСФ) является хорошо зарекомендовавшим себя мембранным материалом, широко используемым в промышленности для производства газоразделительных и фильтрационных мембран. В этой связи, разработка половолоконных пористых подложек из ПСФ с внешним скин-слоем и низким сопротивлением массопереносу с целью создания на их основе композиционных газоразделительных мембран является весьма актуальной задачей как с научной, так и с практической точек зрения.

Цели и задачи

Целью работы являлась разработка пористых половолоконных подложек из ПСФ с низким сопротивлением массопереносу газа для задач создания высокопроизводительных композиционных газоразделительных мембран.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- Изучение параметров процесса формования пористых половолоконных подложек из ПСФ: влияние вязкости формовочного раствора, природы внутреннего осадителя, коэффициента постфильерной вытяжки, геометрических параметров формовочной фильеры, расстояния воздушного зазора, давления над полимерным раствором и внутренним осадителем.

- Разработка методики и получение высокопроизводительных пористых половолоконных мембран из ПСФ с внешним мезопористым слоем и открытой пористой структурой на внутренней поверхности полого волокна, изучение их газотранспортных свойств;

- Практическое применение разработанных подложек для создания половолоконных композиционных мембран с селективным слоем из полидецилметилсилоксана (ПДецМС) и изучение разделения восьмикомпонентной смеси углеводородов С1-С4 в половолоконном модуле;

- Модификация модели сопротивлений применительно к разработанным композиционным мембранам и оценка с ее помощью вклада сопротивления половолоконной пористой подложки в общее сопротивление композиционной мембраны.

Научная новизна

Впервые предложена и реализована концепция получения высокопроницаемых асимметричных пористых половолоконных мембран из ПСФ с мезопористым внешним поверхностным слоем (размер пор: 10 - 11 нм) и макропорами на внутренней поверхности полого волокна (размер пор: 1 - 20 мкм). Впервые подача внутрь получаемого полого волокна инертной по отношению к формовочному раствору жидкости позволила минимизировать взаимодиффузию компонентов формовочного раствора и инертной жидкости, что обеспечило выход макропор на внутреннюю поверхность полого волокна. В качестве инертных жидкостей для формовочных растворов ПСФ в N-метил-2-пирролидоне (НМП) были предложены и исследованы предельные углеводороды (пентан, гексан, гептан), которые являются нерастворителями для ПСФ и ограниченно смешиваются с НМП (растворимость НМП при 20 оС в ряду гептан - гексан - пентан снижается с 5,2 до 3,3 моль.%). Получены пористые половолоконные подложки из ПСФ с проницаемостью по СО2 до 36700 GPU (99 м3/м2-ч-атм), что на порядок превосходит проницаемость аналогичных пористых половолоконных мембран из ПСФ, описанных в литературе.

Предложена модифицированная модель сопротивлений, которая в рамках

традиционного учета трех основных вкладов (сопротивления селективного слоя

полимера на поверхности подложки, слоя этого полимера, проникшего в поры

подложки, и приповерхностного слоя материала подложки) впервые

8

рассматривает более общий вариант, когда толщина проникшего в поры подложки слоя селективного полимера не равняется толщине мезопористого слоя подложки. Расчеты, выполненные в рамках предложенной модели сопротивлений, позволили впервые установить, что изменение глубины проникшего в поры селективного слоя полимера ПДецМС с 1,7 мкм до 11 мкм является основной причиной изменения основного пути транспорта газа через композиционные мембраны ПДецМС/ПСФ, что выражается в изменении почти на порядок селективности по паре газов Не/N с 6,2 (селективность слоя ПДецМС) до 53 (селективность материала пористой подложки ПСФ).

Впервые показано влияние вязкости формовочного раствора при постоянном его составе и неизменных других параметрах процесса формования на свойства половолоконных мембран из ПСФ, полученных методом фазового разделения в жидком осадителе (NIPS). Показано, что при увеличении температуры формовочного раствора ПСФ/НМП/ПЭГ-400 (21/49/30 масс.%) с 17 до 27 оС его вязкость снижается от 34 до 22 Пас, проницаемость полученных половолоконных мембран по индивидуальным газам (He, N2) возрастает в 1,6 -1,8 раза при незначительном снижении селективности, при этом средний размер пор тонкого внешнего мезопористого слоя подложки увеличивается с 10,4 до 17,0 нм, а поверхностная пористость при этом увеличивается в 3 раза.

Теоретическая и практическая значимость результатов

Для задач получения высокопроизводительных тонкослойных

газоразделительных композиционных мембран, разработаны перспективные

пористые половолоконные подложки из ПСФ с внешним мезопористым слоем,

открытой пористой структурой на внутренней поверхности полого волокна и

высокой газопроницаемостью (более 35000 GPU). Сравнением совокупности

свойств ряда предельных углеводородов пентан, гексан, гептан по их

растворимости в НМП, смешиваемости с водой, летучести и классу

безопасности показано, что гексан является наилучшим кандидатом для

реализации предложенной новой концепции формования с подачей внутрь

9

получаемого полого волокна инертной по отношению к формовочному раствору жидкости.

Получены половолоконные композиционные мембраны с селективным слоем из ПДецМС толщиной 3 мкм и изучено разделение восьмикомпонентной смеси, моделирующей попутный нефтяной газ, в половолоконном модуле. С применением модифицированной модели сопротивлений показано, что наличие макропор на внутренней поверхности полого волокна позволяет на 10 % снизить вклад сопротивления подложки и в 2 раза увеличить вклад сопротивления селективного слоя в общее сопротивление композиционной мембраны. Разработанная модель с хорошим приближением позволяет предсказать транспортные свойства композиционных мембран с селективным слоем из ПДецМС при разделении восьмикомпонентной модельной смеси.

Личный вклад автора

Автор принимал активное участие в постановке целей и задач исследования, решаемых на разных этапах выполнения работы, подборе и анализе научной литературы по теме работы. Самостоятельно проводил эксперименты по созданию половолоконных мембран и определению их транспортных и разделительных свойств. Активно участвовал в обсуждении результатов исследования, написании статей и представлении докладов на всероссийских и международных научных конференциях.

Положения, выносимые на защиту

- Методика получения высокопроницаемых асимметричных пористых половолоконных мембран из ПСФ с внешним мезопористым слоем (размер пор: 10-11 нм), макропорами (размер пор: 1 - 20 мкм) на внутренней поверхности в результате подачи внутрь полого волокна инертной по отношению к формовочному раствору жидкости;

- Экспериментальное подтверждение разработки пористых

половолоконных мембран из ПСФ с высокими параметрами газопроницаемости

10

(по СО2 до 36700 GPU (99 м3/м2-ч-атм)) в результате использования в качестве инертных жидкостей ряда предельных углеводородов (пентан, гексан, гептан);

- Модифицированная модель сопротивлений, используемая для количественной оценки влияния подложки из ПСФ на транспорт газа через композиционные половолоконные мембраны ПДецМС/ПСФ. На основе предложенного модельного подхода подтверждение, что наличие макропор на внутренней поверхности полого волокна позволяет снизить вклад сопротивления подложки на 10% и в 2 раза увеличить вклад сопротивления селективного слоя в общее сопротивление композиционной мембраны;

- Методика варьирования вязкости формовочного раствора более, чем в 1,5 раза, при постоянном его составе и других параметрах процесса формования мембран за счет изменения его температуры в узком диапазоне значений (17 - 27 оС). Экспериментальные результаты по влиянию вязкости формовочного раствора на пористость и транспортные свойства получаемых из него пористых половолоконных подложек из ПСФ.

Методология и методы исследования

Методом гель-проникающей хроматографии (система Waters с дифференциальным рефрактометром (Chromatopack Microgel-5), элюент -хлороформ, скорость потока 1 мл/мин) исследованы молекулярно-массовые характеристики образцов ПСФ (средневесовая молекулярная масса Mw, среднечисловая молекулярная масса Mn, степень полидисперсности Mw/Mn). Молекулярные массы и полидисперсность рассчитывали по стандартной методике относительно монодисперсных полистирольных стандартов. Спектры 1Н ядерного магнитного резонанса высокого разрешения получены для растворов ПСФ в CDCl3 по стандартной методике на ЯМР-спектрометре Bruker AVANCE III HD 400. Анализ температуры стеклования образцов ПСФ проводился на приборе DSC 4000 фирмы Perkin Elmer в атмосфере азота в диапазоне от 25 до 250 °С. Скорость сканирования при нагревании составляла 10

°С/мин. За результат анализа принимали значения температуры стеклования, полученные при втором нагревании образца.

Для понимания термодинамики процесса осаждения мембран из ПСФ были построены трехкомпонентные фазовые диаграммы систем полимер/растворитель/осадитель. Трехкомпонентные фазовые диаграммы систем ПСФ/НМП/осадитель получали при T = 25 оС с помощью определения чисел осаждения путем титрования. Кинетику осаждения полимерных растворов ПСФ/НМП исследовали по методике измерения скорости осаждения в «ограниченном» слое раствора полимера. Процесс фазового разделения раствора ПСФ наблюдали нормально к покровному стеклу с помощью оптического микроскопа Micromed R-1 и регистрировали с помощью цифровой камеры (HiROCAM MA88, Premiere, Tonawanda, NY, USA). Кинетику осаждения полимера оценивали по скорости осаждения слоя полимерного раствора заданной толщины. Скорость рассчитывалась как отношение общей толщины полимерного слоя (мкм) ко времени его осаждения (с). Динамическую вязкость формовочных растворов определяли с использованием вискозиметра Брукфильда Brookfield DV2T-RV, оснащенного шпинделем RV-07, при его скорости вращения 100 об/мин.

Получение плоских мембран осуществлялось путем нанесения формовочных растворов на стеклянную пластину при помощи ракли с толщиной зазора 250 мкм с последующим погружением пластины с нанесенным слоем в осадительную ванну, где происходила инверсия фаз. Образцы пористых половолоконных подложек из полисульфона получали методом NIPS с использованием компактной исследовательской лабораторной установки с большим числом степеней свободы по варьированию технологических параметров процесса.

Газопроницаемость половолоконных подложек измеряли объемным

методом по индивидуальным газам при комнатной температуре.

Микрофотографии СЭМ были получены с применением микроскопа Hitachi

TableTop Microscope TM 3030 Plus, оборудованного высокочувствительным

12

низковакуумным детектором вторичных электронов (Hitachi High Technologies America Inc., USA); ускоряющее напряжение составляло 15 кВ. Микроскоп также был оборудован детектором Bruker Silicon Drift Detector (SDD), который позволял проводить анализ энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) образцов мембран. Для анализа полученных данных использовали программное обеспечение Bruker Quantax 70. Перед съёмкой проводили напыление частиц золота размером 5 нм под вакуумом. Снимки СЭМ обрабатывались с использованием программного обеспечения Quantax 70 Microanalysis. Распределение транспортных пор по размерам и транспортную пористость половолоконных подложек определяли на жидкостном порометре POROLIQ 1000 ML (Бельгия).

Композиционные мембраны ПДецМС/ПСФ получали путем нанесения слоя ПДецМС на внешнюю поверхность пористой половолоконной подложки из ПСФ методом погружения. Газопроницаемость композиционных мембран измерялась объемным методом как по индивидуальным газам, так и по разделению восьмикомпонентной смеси углеводородов С1-С4.

Степень достоверности и апробация результатов

Работа выполнена на современном научном и методическом уровне. Достоверность полученных результатов обеспечена применением комплекса современных физико-химических методов анализа, подтверждается сходимостью экспериментальных данных, отсутствием противоречий с данными литературных источников, широкой апробацией результатов и надёжностью выбранных методов исследований, таких как гель-проникающая хроматография, ядерный магнитный резонанс, дифференциальная сканирующая калориметрия, исследование вязкостных, термодинамических и кинетических свойств полимерных формовочных растворов, исследование газотранспортных свойств половолоконных мембран, оптическая и сканирующая электронная микроскопия, порометрия и др.

В рамках диссертационной работы получен патент РФ на изобретение.

13

Основные результаты работы были представлены и обсуждены на всероссийских и международных конференциях: 1 -я Научная школа молодых ученых в рамках XV конференции «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса» (Москва, Россия, 2022) - Диплом II степени за устный доклад, XIV Всероссийская научная конференция «Мембраны-2019» (Сочи, Россия, 2019), XV Юбилейная всероссийская научная конференция с международным участием «Мембраны-2022» (Тульская область, Россия, 2022), Международная научно -практическая конференция «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (Кабардино-Балкарская Республика, Эльбрус, 2020 и 2022). Международная конференция «Ion transport in organic and inorganic membranes» (Сочи, Москва, 2019 и 2021), Международная конференция «Экстракция и мембранные методы в разделении веществ», посвященная 90 -летию со дня рождения академика Пурина Б.А. (Москва, Россия, 2018), Научная конференция ИНХС РАН - 2019 (Москва, Россия, 2019), Международная научная конференция «Современные тенденции развития функциональных материалов» (Сочи, Москва, 2021).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 научных трудах, в том числе: 1 патент на изобретение, 6 статей в квалификационных журналах, тезисы 5 докладов, представленных на российских и международных конференциях.

1) Matveev D., Raeva A., Borisov I., Vasilevsky V., Matveeva Yu., Zhansitov A., Khashirova S., Volkov V. Effect of Molecular Weight and Chemical Structure of Terminal Groups on the Properties of Porous Hollow Fiber Polysulfone Membranes // Membranes. - 2023. - V. 13. №. 4. - P. 412.

DOI: 10.3390/membranes13040412

2) Matveev D., Borisov I., Vasilevsky V., Karpacheva G., Volkov V. Spinning of Polysulfone Hollow Fiber Membranes Using Constant Dope Solution Composition: Viscosity Control via Temperature // Membranes. - 2022. - V. 12. - №. 12. - P. 1257.

DOI: 10.3390/membranes12121257

3) Матвеев Д. Н., Василевский В. П., Борисов И. Л., Волков В. В., Волков А.

B. Влияние параметров сухо-мокрого формования на свойства половолоконных мембран из полисульфона // Журнал прикладной химии. - 2020. - Т. 93. - №. 4. -

C. 545-555. Переводная версия: Matveev D. N., Vasilevskii V. P., Borisov I. L., Volkov V. V., Volkov A. V. Effects of dry-jet wet spinning parameters on properties of polysulfone hollow fiber membranes // Russian Journal of Applied Chemistry. -2020. - V. 93. - №. 4. - P. 554-563.

DOI: 10.31857/S004446182004009X

4) Борисов И. Л., Матвеев Д. Н., Анохина Т. С., Шахмурзова К. Т., Жанситов А. А., Слонов А. Л., Курданова Ж. И., Хаширова С. Ю., Волков В. В. Синтез и свойства полисульфонов для получения пористых половолоконных мембран // Мембраны и Мембранные Технологии. - 2023. - Т. 13. - №. 3. - С. 248-256. Переводная версия: Borisov I. L., Matveev D. N., Anokhina T. S., Shakhmurzova K. T., Zhansitov A. A., Slonov A. L., Kurdanova Zh. I., Khashirova S. Yu., Volkov V.V. Properties of Polysulphones Synthetized for Forming of Porous Hollow-Fiber Membranes // Membranes and Membrane Technologies. - 2023. - V. 13. - №. 3. - P. 248-256.

DOI: 10.31857/S2218117223 030021

5) Матвеев Д. Н., Кутузов К. А., Василевский В. П. Влияние постфильерной вытяжки на морфологию половолоконных мембран из полисульфона // Мембраны и Мембранные Технологии. - 2020. - Т. 10. - №. 6. - С. 373-379. Переводная версия: Matveev D. N., Kutuzov K. A., Vasilevsky V. P. Effect of Draw Ratio on the Morphology of Polysulfone Hollow Fiber Membranes // Membranes and Membrane Technologies. - 2020. V. 2. - №. 6. - P. 351-356.

DOI: 10.1134/S2218117220060073

6) Borisov I., Vasilevsky V., Matveev D., Ovcharova A., Volkov A., Volkov V. Effect of Temperature Exposition of Casting Solution on Properties of Polysulfone Hollow Fiber Membranes // Fibers. - 2019. - V. 7. - №. 12. - P. 110.

DOI: 10.3390/fib7120110

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка используемой литературы, объём диссертации составляет 179 страницу, включая 50 рисунков, 28 таблиц и библиографический список из 212 наименований.

Работа поддержана грантами:

- грант РНФ № 19-19-00647 «Высокоэффективные композиционные половолоконные мембраны и мембранные модули для разделения низших углеводородов»;

- грант РФФИ № 20-38-90236 «Влияние геометрических параметров фильеры на структуру и транспортные свойства половолоконных мембран из полисульфона».

- Государственное задание ИНХС РАН (Госрегистрация АААА - А-18-118011990199-9).

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Половолоконные мембраны впервые были разработаны в 1960-х годах для процесса обратного осмоса. Сегодня эта конфигурация мембран широко используется как для разделения смесей на молекулярном уровне (например, газоразделение или первапорация), так и для фильтрационного разделения жидких и газовых сред. Важным преимуществом половолоконных мембран по сравнению с плоской или трубчатой конфигурацией является высокая плотность упаковки половолоконной мембраны в модуле (10000 м2/м3 и более) [1] и, как результат, высокая производительность единицы объема аппарата.

Композиционные мембраны широко используются в процессах газоразделения, первапорации, обратного осмоса [2]. Простейший вариант композиционной мембраны представляет собой структуру, состоящую из слоя селективного, как правило, непористого материала, расположенного на поверхности пористой подложки из другого материала. Важным аспектом эффективности применения мембраны в реальном разделительном процессе является как ее селективность, так и производительность (проницаемость) [3]. Необходимое сочетание этих характеристик удается достичь путем создания мембран с ультратонкими селективными слоями микронных и субмикронных размеров [3, 4].

На ранних этапах развития работ по композиционным мембранам

предполагалось, что пористая подложка выполняет функцию несущей основы

для тонкого селективного слоя и не оказывает сопротивления массопереносу [5].

Впоследствии рядом исследователей было однозначно показано, что пористая

подложка может оказывать сопротивление (в ряде случаев существенное

сопротивление) массопереносу через композиционную мембрану [4, 6-14]. Так,

Wijmans и Нао показали, что вклад сопротивления подложки возрастает с

уменьшением толщины селективного слоя [10]. Кроме того, сопротивление

подложки особенно важно учитывать в случае использования вакуума для

создания движущей силы процесса разделения, что актуально для задач

17

выделения паров органических веществ и влаги из воздушных сред и других газовых потоков [6, 8, 9].

Ниже будут рассмотрены методы получения пористых половолоконных ассиметричных мембран, прежде всего, с целью использования их в качестве пористых подложек композиционных мембран; влияние различных параметров процесса формования на свойства мембран, а также получение композиционных половолоконных газоразделительных мембран методом погружения с использованием пористых асимметричных мембран-подложек.

1.1. Создание половолоконных асимметричных мембран

Мембраны асимметричной структуры получают, так называемым, фазоинверсионным (phase inversion) способом, впервые предложенным Loeb и Sourirajan [15]. Суть этого подхода заключается в создании условий, при которых раствор полимера претерпевает фазовое разделение и полимер выпадает в осадок, образую твердый каркас полимерной мембраны. Подходы реализации процесса фазового распада при получении мембран будут рассмотрены в разделе 1.1.2. Создание полимерных половолоконных мембран из растворов является сложным физико-химическим процессом, который, как правило, включает в себя следующие этапы [16]:

1) приготовление формовочного полимерного раствора;

2) экструзия полимерного раствора через кольцевую формовочную фильеру;

3) разделение раствора полимера на фазы и переход полимера из раствора в твердое состояние;

4) отмывка осажденной половолоконной мембраны от остаточных растворителя и различных добавок.

Ниже будут рассмотрены используемые в литературе композиции и режимы приготовления формовочных полимерных растворов (основное внимание будет

уделено исследуемому в данной работе ПСФ), а также описаны способы получения половолоконных мембран из растворов.

1.1.1. Приготовление формовочных растворов

Большинство существующих на сегодня исследований в области мембранного применения ПСФ основаны на использовании его коммерчески доступных марок (производителей BASF, Solvay, Sigma-Aldrich и др.), а также их адаптации путем химической модификации полимера или создания гибридных материалов [17, 18]. В частности, функционализация ПСФ является распространенным методом изменения его химических и физических свойств для последующего создания мембран целевого применения (Таблица 1). Из Таблицы 1 следует, что в подавляющем большинстве случаев химическую модификацию проводят на исходных коммерческих образцах ПСФ. При этом наблюдается различие молекулярных масс (MM) используемых полимеров: Mn = 22-29 кг/моль, Mw = 17.6; 35; 58 кг/моль. Однако известно, что молекулярная масса полимера является важным параметром, который существенно влияет на структуру и характеристики получаемых мембран [19, 20].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Матвеев Дмитрий Николаевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Peters Th. Membrane Technology for Water Treatment//Chemical Engineering & Technology. - 2010. - Vol. 33. - No. 8. - P. 1233-1240.

[2] Khulbe K., Matsuura T. Thin Film Composite and/or Thin Film Nanocomposite Hollow Fiber Membrane for Water Treatment, Pervaporation, and Gas/Vapor Separation//Polymers. - 2018. - Vol. 10. - No. 10. - P. 1051.

[3] Baker R.W., Low B.T. Gas Separation Membrane Materials: A Perspective//Macromolecules. - 2014. - Vol. 47. - No. 20. - P. 6999-7013.

[4] Mokarizadeh H., Moayedfard S., Maleh M.S., Mohamed S.I.G.P., Nejati S., Esfahani M.R. The role of support layer properties on the fabrication and performance of thin-film composite membranes: The significance of selective layer-support layer connectivity//Separation and Purification Technology. - 2021.

- Vol. 278. - P. 119451.

[5] Henis J.M.S., Tripodi M.K. A Novel Approach to Gas Separations Using Composite Hollow Fiber Membranes//Separation Science and Technology. - 1980.

- Vol. 15. - No. 4. - P. 1059-1068.

[6] Beuscher U., Gooding C.H. The infuence of the porous support layer of composite membranes on the separation of binary gas mixtures/Journal of Membrane Science. - 1999. - Vol. 152. - No. 1. - P. 99-116

[7] Liu L., Chen Y., Li S., Deng M. The effect of a support layer on the permeability of water vapor in asymmetric composite membranes//Separation Science and Technology. - 2001. - Vol. 36. - No. 16. - P. 3701-3720.

[8] Liu L., Jiang N., Burns C.M., Chakma A., Feng X. Substrate resistance in composite membranes for organic vapour/gas separations//Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 338. - No. 1-2. - P. 153-160.

[9] Gales L., Mendes A., Costa C. Removal of acetone, ethyl acetate and ethanol vapors from air using a hollow fiber PDMS membrane module//Journal of Membrane Science. - 2002. - Vol. 197. - No. 1-2. - P. 211-222.

[10] Wijmans J.G., Hao P. Influence of the porous support on diffusion in composite membranes//Journal of Membrane Science. - 2015. - Vol. 494. - P. 7885.

[11] Zhu L., Jia W., Kattula M., Ponnuru K., Furlani E.P., Lin H. Effect of porous supports on the permeance of thin film composite membranes: Part I. Track-etched polycarbonate supports/Journal of Membrane Science. - 2016. - Vol. 514. -P. 684-695.

[12] Zhu L., Yavari M., Jia W., Furlani E.P., Lin H. Geometric Restriction of Gas Permeance in Ultrathin Film Composite Membranes Evaluated Using an Integrated Experimental and Modeling Approach/Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2017. - Vol. 56. - No. 1. - P. 351-358.

[13] Ghadimi A., Norouzbahari S., Lin H., Rabiee H., Sadatnia B. Geometric restriction of microporous supports on gas permeance efficiency of thin film composite membranes//Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 563. -P. 643-654.

[14] Hao P., Wijmans J.G., He Z., White L.S. Effect of pore location and pore size of the support membrane on the permeance of composite membranes//Journal of Membrane Science. - 2020. - Vol. 594. - P. 117465.

[15] Loeb S., Sourirajan S. Sea Water Demineralization by Means of an Osmotic Membrane//Saline Water Conversion—II: Advances in Chemistry: American Chemical Society.1963. - Vol. 38. - 38. - P. 117-132.

[16] Feng C.Y., Khulbe K.C., Matsuura T., Ismail A.F. Recent progresses in polymeric hollow fiber membrane preparation, characterization and applications//Separation and Purification Technology. - 2013. - Vol. 111. - P. 4371.

[17] Kheirieh S., Asghari M., Afsari M. Application and modification of polysulfone membranes//Reviews in Chemical Engineering. - 2018. - Vol. 34. -No. 5. - P. 657-693.

[18] Serbanescu O.S., Voicu S.I., Thakur V.K. Polysulfone functionalized membranes: Properties and challenges//Materials Today Chemistry. - 2020. -Vol. 17. - P. 100302.

[19] Zhou C., Hou Z., Lu X., Liu Z., Bian X., Shi L., Li L. Effect of Polyethersulfone Molecular Weight on Structure and Performance of Ultrafiltration Membranes//Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2010. - Vol. 49. - No. 20. - P. 9988-9997.

[20] Holda A.K., De Roeck M., Hendrix K., Vankelecom I.F.J. The influence of polymer purity and molecular weight on the synthesis of integrally skinned polysulfone membranes//Journal of Membrane Science. - 2013. - Vol. 446. -P. 113-120.

[21] Tian X., Qiu Y.-R. 2-methoxyethylacrylate modified polysulfone membrane and its blood compatibility//Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2017. -Vol. 631. - P. 49-57.

[22] Lin X., Kim S., Zhu D.M., Shamsaei E., Xu T., Fang X., Wang H. Preparation of porous diffusion dialysis membranes by functionalization of polysulfone for acid recovery/Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 524. - P. 557-564.

[23] Liu T.-M., Xu J.-J., Qiu Y.-R. A novel kind of polysulfone material with excellent biocompatibility modified by the sulfonated hydroxypropyl chitosan//Materials Science and Engineering: C. - 2017. - Vol. 79. - P. 570-580.

[24] Hu B., Miao L., Zhao Y., Lü C. Azide-assisted crosslinked quaternized polysulfone with reduced graphene oxide for highly stable anion exchange membranes//Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 530. - P. 84-94.

[25] Venugopal K., Dharmalingam S. Desalination efficiency of a novel bipolar membrane based on functionalized polysulfone//Desalination. - 2012. - Vol. 296.

- P. 37-45.

[26] Camacho-Zuniga C., Ruiz-Trevino F.A., Hernandez-Lopez S., Zolotukhin M.G., Maurer F.H.J., Gonzalez-Montiel A. Aromatic polysulfone copolymers for gas separation membrane applications/Journal of Membrane Science. - 2009. -Vol. 340. - No. 1. - P. 221-226.

[27] Martinez-Morlanes M.J., Martos A.M., Varez A., Levenfeld B. Synthesis and characterization of novel hybrid polysulfone/silica membranes doped with phosphomolybdic acid for fuel cell applications//Journal of Membrane Science. -2015. - Vol. 492. - P. 371-379.

[28] Gumi T., Minguillon C., Palet C. Separation of propranolol enantiomers through membranes based on chiral derivatized polysulfone//Polymer. - 2005. -Vol. 46. - No. 26. - P. 12306-12312.

[29] Abu-Thabit N.Y., Ali S.A., Javaid Zaidi S.M. New highly phosphonated polysulfone membranes for PEM fuel cells/Journal of Membrane Science. - 2010.

- Vol. 360. - No. 1. - P. 26-33.

[30] Celebi O., Lee C.H., Lin Y., McGrath J.E., Riffle J.S. Synthesis and characterization of polyoxazoline-polysulfone triblock copolymers//Polymer. -2011. - Vol. 52. - No. 21. - P. 4718-4726.

[31] Du X., Meng J., Xu R., Shi Q., Zhang Y. Polyol-grafted polysulfone membranes for boron removal: Effects of the ligand structure//Journal of Membrane Science. - 2015. - Vol. 476. - P. 205-215.

[32] Jujie L., He X., Si Z. Polysulfone membranes containing ethylene glycol monomers: synthesis, characterization, and CO2/CH4 separation//Journal of Polymer Research. - 2016. - Vol. 24. - No. 1. - P. 1.

[33] Xie Y., Moreno N., Calo V.M., Cheng H., Hong P.-Y., Sougrat R., Behzad A.R., Tayouo R., Nunes S.P. Synthesis of highly porous poly(tert-butyl acrylate)-b-polysulfone-b-poly(tert-butyl acrylate) asymmetric membranes//Polymer Chemistry. - 2016. - Vol. 7. - No. 18. - P. 3076-3089.

[34] Zhao Y.-F., Zhu L.-P., Yi Z., Zhu B.-K., Xu Y.-Y. Improving the hydrophilicity and fouling-resistance of polysulfone ultrafiltration membranes via surface zwitterionicalization mediated by polysulfone-based triblock copolymer additive//Journal of Membrane Science. - 2013. - Vol. 440. - P. 40-47.

[35] Dolatkhah F., Mohammadi T., Tofighy M.A. Polysulfone hollow fiber membrane containing charcoal-carbon nanomaterial for wastewater treatment in membrane bioreactor//Journal of Water Process Engineering. - 2022. - Vol. 50. -P.103222.

[36] Sasikumar B., Bisht S., Arthanareeswaran G., Ismail A.F., Othman M.H.D. Performance of polysulfone hollow fiber membranes encompassing ZIF-8, SiO2/ZIF-8, and amine-modified SiO2/ZIF-8 nanofillers for CO2/CH4 and CO2/N2 gas separation//Separation and Purification Technology. - 2021. -Vol. 264. - P. 118471.

[37] Khan I.U., Othman M.H.D., Jilani A., Ismail A.F., Hashim H., Jaafar J., Zulhairun A.K., Rahman M.A., Rehman G.U. ZIF-8 based polysulfone hollow fiber membranes for natural gas purification//Polymer Testing. - 2020. - Vol. 84. -P. 106415.

[38] Said N., Hasbullah H., Abidin M.N.Z., Ismail A.F., Goh P.S., Othman M.H.D., Kadir S.H.S.A., Kamal F., Abdullah M.S., Ng B.C. Facile modification of polysulfone hollow-fiber membranes via the incorporation of well-dispersed iron oxide nanoparticles for protein purification/Journal of Applied Polymer Science. -2019. - Vol. 136. - No. 21. - P. 47502.

[39] Wijiyanti R., Ubaidillah A.N., Gunawan T., Karim Z.A., Ismail A.F., Smart S., Lin R., Widiastuti N. Polysulfone mixed matrix hollow fiber membranes using zeolite templated carbon as a performance enhancement filler for gas separation//Chemical Engineering Research and Design. - 2019. - Vol. 150. -P. 274-288.

[40] Marino T., Blasi E., Tornaghi S., Di Nicolo E., Figoli A. Polyethersulfone membranes prepared with Rhodiasolv®Polarclean as water soluble green solvent/Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 549. - P. 192-204.

[41] Dong X., Al-Jumaily A., Escobar I. Investigation of the Use of a Bio-Derived Solvent for Non-Solvent-Induced Phase Separation (NIPS) Fabrication of Polysulfone Membranes//Membranes. - 2018. - Vol. 8. - No. 2. - P. 23.

[42] Wang H.H., Jung J.T., Kim J.F., Kim S., Drioli E., Lee Y.M. A novel green solvent alternative for polymeric membrane preparation via nonsolvent-induced phase separation (NIPS)//Journal of Membrane Science. - 2019. - Vol. 574. -P. 44-54.

[43] Marino T., Galiano F., Simone S., Figoli A. DMSO EVOLTM as novel nontoxic solvent for polyethersulfone membrane preparation//Environmental Science and Pollution Research. - 2019. - Vol. 26. - No. 15. - P. 14774-14785.

[44] Marino T., Galiano F., Molino A., Figoli A. New frontiers in sustainable membrane preparation: CyreneTM as green bioderived solvent/Journal of Membrane Science. - 2019. - Vol. 580. - P. 224-234.

[45] Chakrabarty B., Ghoshal A.K., Purkait M.K. Effect of molecular weight of PEG on membrane morphology and transport properties//Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 309. - No. 1. - P. 209-221.

[46] Kim J.-H., Lee K.-H. Effect of PEG additive on membrane formation by phase inversion/Journal of Membrane Science. - 1998. - Vol. 138. - No. 2. -P. 153-163.

[47] Zheng Q.-Z., Wang P., Yang Y.-N. Rheological and thermodynamic variation in polysulfone solution by PEG introduction and its effect on kinetics of membrane formation via phase-inversion process/Journal of Membrane Science. - 2006. -Vol. 279. - No. 1. - P. 230-237.

[48] Boom R.M., van den Boomgaard Th., Smolders C. a. Mass transfer and thermodynamics during immersion precipitation for a two-polymer system: Evaluation with the system PES—PVP—NMP—water/Journal of Membrane Science. - 1994. - Vol. 90. - No. 3. - P. 231-249.

[49] Chakrabarty B., Ghoshal A.K., Purkait M.K. Preparation, characterization and performance studies of polysulfone membranes using PVP as an additive//Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 315. - No. 1. - P. 36-47.

[50] Miyano T., Matsuura T., Sourirajan S. Effect of Polyvinylpyrrolidone Additive on the Pore Size and the Pore Size Distribution of Polyethersulfone (victrex) Membranes//Chemical Engineering Communications. - 1993. - Vol. 119. - No. 1. - P. 23-39.

[51] Tsai H.A., Li L.D., Lee K.R., Wang Y.C., Li C.L., Huang J., Lai J.Y. Effect of surfactant addition on the morphology and pervaporation performance of asymmetric polysulfone membranes//Journal of Membrane Science. - 2000. -Vol. 176. - No. 1. - P. 97-103.

[52] Fung-Ching L., Da-Ming W., Cheng-Lee L., Juin-Yih L. Effect of surfactants on the structure of PMMA membranes//Journal of Membrane Science. - 1997. -Vol. 123. - No. 2. - P. 281-291.

[53] Mousavi S.M., Zadhoush A. Investigation of the relation between viscoelastic properties of polysulfone solutions, phase inversion process and membrane morphology: The effect of solvent power/Journal of Membrane Science. - 2017. -Vol. 532. - P. 47-57.

[54] Car A., Stropnik C., Yave W., Peinemann K.-V. Pebax®/polyethylene glycol blend thin film composite membranes for CO2 separation: Performance with mixed gases//Separation and Purification Technology. - 2008. - Vol. 62. - No. 1. - P. 110-117.

[55] Idris A., Mat Zain N., Noordin M.Y. Synthesis, characterization and performance of asymmetric polyethersulfone (PES) ultrafiltration membranes with polyethylene glycol of different molecular weights as additives//Desalination. -2007. - Vol. 207. - No. 1. - P. 324-339.

[56] Liu F., Xu Y.-Y., Zhu B.-K., Zhang F., Zhu L.-P. Preparation of hydrophilic and fouling resistant poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes//Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 345. - No. 1. - P. 331-339.

[57] Loh C.H., Wang R., Shi L., Fane A.G. Fabrication of high performance polyethersulfone UF hollow fiber membranes using amphiphilic Pluronic block copolymers as pore-forming additives//Journal of Membrane Science. - 2011. -Vol. 380. - No. 1. - P. 114-123.

[58] Mansourizadeh A., Ismail A.F., Aroon M.A. Effect of Different Additives on the Properties and Performance of Porous Polysulfone Hollow Fiber Membranes for CO2 Absorption//Sustainable Membrane Technology for Energy, Water, and Environment. - John Wiley & Sons, Ltd. - 2012. - P. 191-201.

[59] Ohya H., Shiki S., Kawakami H. Fabrication study of polysulfone hollow-fiber microfiltration membranes: Optimal dope viscosity for nucleation and growth//Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 326. - No. 2. - P. 293-302.

[60] Susanto H., Ulbricht M. Characteristics, performance and stability of polyethersulfone ultrafiltration membranes prepared by phase separation method using different macromolecular additives//Journal of Membrane Science. - 2009. -Vol. 327. - No. 1. - P. 125-135.

[61] Wongchitphimon S., Wang R., Jiraratananon R., Shi L., Loh C.H. Effect of polyethylene glycol (PEG) as an additive on the fabrication of polyvinylidene fluoride-co-hexafluropropylene (PVDF-HFP) asymmetric microporous hollow

fiber membranes//Journal of Membrane Science. - 2011. - Vol. 369. - No. 1. -P. 329-338.

[62] Zhao L.-B., Xu Z.-L., Liu M., Wei Y.-M. Preparation and characterization of PSf hollow fiber membrane from PSf-HBPE-PEG400-NMP dope solution/Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 454. - P. 184-192.

[63] Xu Z., Qusay F.A. Effect of polyethylene glycol molecular weights and concentrations on polyethersulfone hollow fiber ultrafiltration membranes//Journal of Applied Polymer Science. - 2004. - Vol. 91. - No. 5. - P. 3398-3407.

[64] Chen H.Z., Xiao Y.C., Chung T.-S. Multi-layer composite hollow fiber membranes derived from poly(ethylene glycol) (PEG) containing hybrid materials for CO2/N2 separation/Journal of Membrane Science. - 2011. - Vol. 381. -No. 1-2. - P. 211-220.

[65] Panda S.R., De S. Preparation, characterization and performance of ZnCl2 incorporated polysulfone (PSF)/polyethylene glycol (PEG) blend low pressure nanofiltration membranes//Desalination. - 2014. - Vol. 347. - P. 52-65.

[66] Moriya A., Maruyama T., Ohmukai Y., Sotani T., Matsuyama H. Preparation of poly(lactic acid) hollow fiber membranes via phase separation methods//Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 342. - No. 1. - P. 307-312.

[67] Prince J.A., Bhuvana S., Boodhoo K.V.K., Anbharasi V., Singh G. Synthesis and characterization of PEG-Ag immobilized PES hollow fiber ultrafiltration membranes with long lasting antifouling properties/Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 454. - P. 538-548.

[68] Bildyukevich A.V., Plisko T.V., Liubimova A.S., Volkov V.V., Usosky V.V. Hydrophilization of polysulfone hollow fiber membranes via addition of polyvinylpyrrolidone to the bore fluid/Journal of Membrane Science. - 2017. -Vol. 524. - P. 537-549.

[69] Reynolds D.W., Galvani M., Hicks S.R., Joshi B.J., Kennedy-Gabb S.A., Kleinman M.H., Parmar P.Z. The Use Of N-Methylpyrrolidone as a Cosolvent and Oxidant in Pharmaceutical Stress Testing/Journal of Pharmaceutical Sciences. -2012. - Vol. 101. - No. 2. - P. 761-776.

[70] Glastrup J. Degradation of polyethylene glycol. A study of the reaction mechanism in a model molecule: Tetraethylene glycol//Polymer Degradation and Stability. - 1996. - Vol. 52. - No. 3. - P. 217-222.

[71] Ray W.J., Puvathingal J.M. A simple procedure for removing contaminating aldehydes and peroxides from aqueous solutions of polyethylene glycols and of nonionic detergents that are based on the polyoxyethylene linkage//Analytical Biochemistry. - 1985. - Vol. 146. - No. 2. - P. 307-312.

165

[72] Han S., Kim C., Kwon D. Thermal/oxidative degradation and stabilization of polyethylene glycol//Polymer. - 1997. - Vol. 38. - No. 2. - P. 317-323.

[73] Peng N., Widjojo N., Sukitpaneenit P., Teoh M.M., Lipscomb G.G., Chung T.-S., Lai J.-Y. Evolution of polymeric hollow fibers as sustainable technologies: Past, present, and future//Progress in Polymer Science. - 2012. - Vol. 37. - No. 10. - p. 1401-1424.

[74] Li Y., Jin C., Peng Y., An Q., Chen Z., Zhang J., Ge L., Wang S. Fabrication of PVDF hollow fiber membranes via integrated phase separation for membrane distillation//Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2019. -Vol. 95. - P. 487-494.

[75] Kong X., Lu X., Ren K. Towards high-performance polysulfone membranes: A controllable membrane formation process using surfactant in NIPS//Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2021. - Vol. 129. - P. 171-179.

[76] Maggay I.V., Yu M.-L., Wang D.-M., Chiang C.-H., Chang Y., Venault A. Strategy to prepare skin-free and macrovoid-free polysulfone membranes via the NIPS process/Journal of Membrane Science. - 2022. - Vol. 655. - P. 120597.

[77] Peng Y., Dong Y., Fan H., Chen P., Li Z., Jiang Q. Preparation of polysulfone membranes via vapor-induced phase separation and simulation of direct-contact membrane distillation by measuring hydrophobic layer thickness//Desalination. -2013. - Vol. 316. - P. 53-66.

[78] Tsai H.A., Lin J.H., Wang D.M., Lee K.R., Lai J.Y. Effect of vapor-induced phase separation on the morphology and separation performance of polysulfone hollow fiber membranes//Desalination. - 2006. - Vol. 200. - No. 1-3. - P. 247249.

[79] Su Y., Chen C., Li Y., Li J. PVDF Membrane Formation via Thermally Induced Phase Separation/Journal of Macromolecular Science, Part A. - 2007. -Vol. 44. - No. 1. - P. 99-104.

[80] Figoli A. Thermally Induced Phase Separation (TIPS) for Membrane Preparation//Encyclopedia of Membranes/ eds. E. Drioli, L. Giorno. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. - 2014. - P. 1-2.

[81] Thakur B.K., De S. A novel method for spinning hollow fiber membrane and its application for treatment of turbid water//Separation and Purification Technology. - 2012. - Vol. 93. - P. 67-74.

[82] Perepechkin L.P. Methods for Obtaining Polymeric Membranes//Russian Chemical Reviews. - 1988. - Vol. 57. - No. 6. - P. 539-548.

[83] Бильдюкевич А.В., Плиско Т.В., Усоский В.В. Формование половолоконных мембран из полисульфона методом свободного прядения//Мембраны и Мембранные технологии. - 2016. - Т. 6. - No. 2. -С. 113-137.

[84] Vinogradov N.E., Kagramanov G.G. The development of polymer membranes and modules for air separation/Journal of Physics: Conference Series. - 2016. -Vol. 751. - P. 012038.

[85] Ahmad A.L., Otitoju T.A., Ooi B.S. Hollow fiber (HF) membrane fabrication: A review on the effects of solution spinning conditions on morphology and performance/Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2019. - Vol. 70.

- P. 35-50.

[86] Li Q., Xu Z.-L., Yu L.-Y. Effects of mixed solvents and PVDF types on performances of PVDF microporous membranes//Journal of Applied Polymer Science. - 2010. - Vol. 115. - No. 4. - P. 2277-2287.

[87] Chang Y., Shih Y.-J., Ruaan R.-C., Higuchi A., Chen W.-Y., Lai J.-Y. Preparation of poly(vinylidene fluoride) microfiltration membrane with uniform surface-copolymerized poly(ethylene glycol) methacrylate and improvement of blood compatibility/Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 309. - No. 1. -P. 165-174.

[88] Roslan R.A., Lau W.J., Zulhairun A.K., Goh P.S., Ismail A.F. Improving CO2/CH4 and O2/N2 separation by using surface-modified polysulfone hollow fiber membranes//Journal of Polymer Research. - 2020. - Vol. 27. - No. 5. - P. 119.

[89] Naim R., Ismail A.F. Effect of polymer concentration on the structure and performance of PEI hollow fiber membrane contactor for CO2 stripping//Journal of Hazardous Materials. - 2013. - Vols. 250-251. - P. 354-361.

[90] Karkhanechi H., Rajabzadeh S., Di Nicolo E., Usuda H., Shaikh A.R., Matsuyama H. Preparation and characterization of ECTFE hollow fiber membranes via thermally induced phase separation (TIPS)//Polymer. - 2016. -Vol. 97. - P. 515-524.

[91] Bakeri Gh., Ismail A.F., Rahimnejad M., Matsuura T. Porous polyethersulfone hollow fiber membrane in gas-liquid contacting processes//Chemical Engineering Research and Design. - 2014. - Vol. 92. - No. 7.

- P. 1381-1390.

[92] Zhang P., Fang C., Rajabzadeh S., Liu W., Jia Y., Shen Q., Zhang L., Wang S., Kato N., Matsuyama H. Effect of polymer molecular weight on structure and performance of PVDF hollow fiber membranes prepared via TIPS process with co-

extrusion of solvent using triple orifice spinneret//Journal of Membrane Science. -2021. - Vol. 620. - P. 118854.

[93] Li G., Kujawski W., Knozowska K., Kujawa J. The Effects of PEI Hollow Fiber Substrate Characteristics on PDMS/PEI Hollow Fiber Membranes for CO2/N2 Separation//Membranes. - 2021. - Vol. 11. - No. 1. - P. 56.

[94] Thong Z., Gao J., Lim J.X.Z., Wang K.-Y., Chung T.-S. Fabrication of loose outer-selective nanofiltration (NF) polyethersulfone (PES) hollow fibers via singlestep spinning process for dye removal//Separation and Purification Technology. -2018. - Vol. 192. - P. 483-490.

[95] Dou Y., Dong X., Ma Y., Ge P., Li C., Zhu A., Liu Q., Zhang Q. Hollow fiber ultrafiltration membranes of poly(biphenyl-trifluoroacetone)//Journal of Membrane Science. - 2022. - Vol. 659. - P. 120779.

[96] Behboudi A., Ghiasi S., Mohammadi T., Ulbricht M. Preparation and characterization of asymmetric hollow fiber polyvinyl chloride (PVC) membrane for forward osmosis application//Separation and Purification Technology. - 2021.

- Vol. 270. - P. 118801.

[97] Heidari A., Abdollahi E., Mohammadi T., Asadi A.A. Improving permeability, hydrophilicity and antifouling characteristic of PES hollow fiber UF membrane using carboxylic PES: A promising substrate to fabricate NF layer//Separation and Purification Technology. - 2021. - Vol. 270. - P. 118811.

[98] Giwa A., Chakraborty S., Mavukkandy M.O., Arafat H.A., Hasan S.W. Nanoporous hollow fiber polyethersulfone membranes for the removal of residual contaminants from treated wastewater effluent: Functional and molecular implications//Separation and Purification Technology. - 2017. - Vol. 189. - P. 2031.

[99] Zou L., Gusnawan P., Jiang Y.-B., Zhang G., Yu J. Macrovoid-Inhibited PVDF Hollow Fiber Membranes via Spinning Process Delay for Direct Contact Membrane Distillation//ACS Applied Materials & Interfaces. - 2020. - Vol. 12. -No. 25. - P. 28655-28668.

[100] Zhang H., Li B., Sun D., Miao X., Gu Y. SiO2-PDMS-PVDF hollow fiber membrane with high flux for vacuum membrane distillation//Desalination. - 2018.

- Vol. 429. - P. 33-43.

[101] Mansourizadeh A., Ismail A.F. Effect of LiCl concentration in the polymer dope on the structure and performance of hydrophobic PVDF hollow fiber membranes for CO2 absorption//Chemical Engineering Journal. - 2010. -Vol. 165. - No. 3. - P. 980-988.

[102] Wang L.-Y., Yong W.F., Yu L.E., Chung T.-S. Design of high efficiency PVDF-PEG hollow fibers for air filtration of ultrafine particles//Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 535. - P. 342-349.

[103] Ghasem N., Al-Marzouqi M., Abdul Rahim N. Effect of polymer extrusion temperature on poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes: Properties and performance used as gas-liquid membrane contactor for CO2 absorption//Separation and Purification Technology. - 2012. - Vol. 99. - P. 91103.

[104] Kajekar A.J., Dodamani B.M., Isloor A.M., Karim Z.A., Cheer N.B., Ismail A.F., Shilton S.J. Preparation and characterization of novel PSf/PVP/PANI-nanofiber nanocomposite hollow fiber ultrafiltration membranes and their possible applications for hazardous dye rejection//Desalination. - 2015. - Vol. 365. -P. 117-125.

[105] Moghareh Abed M.R., Kumbharkar S.C., Groth A.M., Li K. Economical production of PVDF-g-POEM for use as a blend in preparation of PVDF based hydrophilic hollow fibre membranes//Separation and Purification Technology. -2013. - Vol. 106. - P. 47-55.

[106] Ursino C., Russo F., Ferrari R.M., De Santo M.P., Di Nicolo E., He T., Galiano F., Figoli A. Polyethersulfone hollow fiber membranes prepared with Polarclean® as a more sustainable solvent/Journal of Membrane Science. - 2020. - Vol. 608. - P. 118216.

[107] Plisko T.V., Bildyukevich A.V., Zhao L., Huang W., Volkov V.V., Huang Z. Formation of Polysulfone Hollow Fiber Membranes Using the Systems with Lower Critical Solution Temperature//Fibers. - 2021. - Vol. 9. - No. 5. - P. 28.

[108] Li N.N., Fane A.G., Ho W.S.W., Matsuura T. Advanced Membrane Technology and Applications. - John Wiley & Sons. - 2011. - 925p.

[109] Wang K.Y., Matsuura T., Chung T.-S., Guo W.F. The effects of flow angle and shear rate within the spinneret on the separation performance of poly(ethersulfone) (PES) ultrafiltration hollow fiber membranes//Journal of Membrane Science. - 2004. - Vol. 240. - No. 1. - P. 67-79.

[110] Peng N., Chung T.S. The effects of spinneret dimension and hollow fiber dimension on gas separation performance of ultra-thin defect-free Torlon® hollow fiber membranes//Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 310. - No. 1. -P. 455-465.

[111] Chung T.-S., Teoh S.K., Lau W.W.Y., Srinivasan M.P. Effect of Shear Stress within the Spinneret on Hollow Fiber Membrane Morphology and

Separation Performance//Industrial & Engineering Chemistry Research. - 1998. -Vol. 37. - No. 10. - P. 3930-3938.

[112] Cao C., Chung T.-S., Chen S.B., Dong Z. The study of elongation and shear rates in spinning process and its effect on gas separation performance of Poly(ether sulfone) (PES) hollow fiber membranes//Chemical Engineering Science. - 2004. -Vol. 59. - No. 5. - P. 1053-1062.

[113] Widjojo N., Chung T.-S. Thickness and Air Gap Dependence of Macrovoid Evolution in Phase-Inversion Asymmetric Hollow Fiber Membranes//Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2006. - Vol. 45. - No. 22. - P. 7618-7626.

[114] Fashandi H., Zarrini K., Youssefi M., Abolhasani M.M. Synergistic Contribution of Spinneret Diameter and Physical Gelation To Develop Macrovoid-Free Hollow Fiber Membranes Using Single Orifice Spinneret//Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2015. - Vol. 54. - No. 31. - P. 7728-7736.

[115] McKelvey S.A., Clausi D.T., Koros W.J. A guide to establishing hollow fiber macroscopic properties for membrane applications/Journal of Membrane Science. - 1997. - Vol. 124. - No. 2. - P. 223-232.

[116] Nijdam W., de Jong J., van Rijn C.J.M., Visser T., Versteeg L., Kapantaidakis G., Koops G.-H., Wessling M. High performance micro-engineered hollow fiber membranes by smart spinneret design//Journal of Membrane Science.

- 2005. - Vol. 256. - No. 1. - P. 209-215.

[117] Çulfaz P.Z., Rolevink E., van Rijn C., Lammertink R.G.H., Wessling M. Microstructured hollow fibers for ultrafiltration//Journal of Membrane Science. -2010. - Vol. 347. - No. 1. - P. 32-41.

[118] García-Fernández L., García-Payo C., Khayet M. Hollow fiber membranes with different external corrugated surfaces for desalination by membrane distillation//Applied Surface Science. - 2017. - Vol. 416. - P. 932-946.

[119] Yang X., Yu H., Wang R., Fane A.G. Optimization of microstructured hollow fiber design for membrane distillation applications using CFD modeling/Journal of Membrane Science. - 2012. - Vols. 421-422. - P. 258-270.

[120] Clausi D.T., Koros W.J. Formation of defect-free polyimide hollow fiber membranes for gas separations/Journal of Membrane Science. - 2000. - Vol. 167.

- No. 1. - P. 79-89.

[121] Pagliero M., Khayet M., García-Payo C., García-Fernández L. Hollow fibre polymeric membranes for desalination by membrane distillation technology: A review of different morphological structures and key strategic improvements//Desalination. - 2021. - Vol. 516. - P. 115235.

[122] García-Fernández L., García-Payo M.C., Khayet M. Mechanism of formation of hollow fiber membranes for membrane distillation: 1. Inner coagulation power effect on morphological characteristics/Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 542. - P. 456-468.

[123] Ullah Khan I., Othman M.H.D., Ismail A.F., Matsuura T., Hashim H., Nordin N.A.H.M., Rahman M.A., Jaafar J., Jilani A. Status and improvement of dual-layer hollow fiber membranes via co-extrusion process for gas separation: A review/Journal of Natural Gas Science and Engineering. - 2018. - Vol. 52. -P. 215-234.

[124] Tsai H.A., Kuo C.Y., Lin J.H., Wang D.M., Deratani A., Pochat-Bohatier C., Lee K.R., Lai J.Y. Morphology control of polysulfone hollow fiber membranes via water vapor induced phase separation/Journal of Membrane Science. - 2006. -Vol. 278. - No. 1. - P. 390-400.

[125] Souhaimi M.K., Khayet M., Matsuura T. Membrane Distillation: Principles and Applications. Membrane Distillation/Elsevier. - 2011. - 493p.

[126] Radjabian M., Koll J., Buhr K., Handge U.A., Abetz V. Hollow fiber spinning of block copolymers: Influence of spinning conditions on morphological properties//Polymer. - 2013. - Vol. 54. - No. 7. - P. 1803-1812.

[127] Zhang X., Wen Y., Yang Y., Liu L. Effect of Air-Gap Distance on the Formation and Characterization of Hollow Polyacrylonitrile (PAN) Nascent Fibers/Journal of Macromolecular Science, Part B. - 2008. - Vol. 47. - No. 6. -P. 1039-1049.

[128] Chung T.-S., Xu Z.-L., Lin W. Fundamental understanding of the effect of air-gap distance on the fabrication of hollow fiber membranes//Journal of Applied Polymer Science. - 1999. - Vol. 72. - No. 3. - P. 379-395.

[129] Khayet M. The effects of air gap length on the internal and external morphology of hollow fiber membranes//Chemical Engineering Science. - 2003. -Vol. 58. - No. 14. - P. 3091-3104.

[130] Korminouri F., Rahbari-Sisakht M., Rana D., Matsuura T., Ismail A.F. Study on the effect of air-gap length on properties and performance of surface modified PVDF hollow fiber membrane contactor for carbon dioxide absorption//Separation and Purification Technology. - 2014. - Vol. 132. - P. 601-609.

[131] Otitoju T.A., Ahmad A.L., Ooi B.S. Recent advances in hydrophilic modification and performance of polyethersulfone (PES) membrane via additive blending//RSC Advances. - 2018. - Vol. 8. - No. 40. - P. 22710-22728.

[132] Khayet M., García-Payo M.C., Qusay F.A., Khulbe K.C., Feng C.Y., Matsuura T. Effects of gas gap type on structural morphology and performance of

171

hollow fibers//Journal of Membrane Science. - 2008. - Vol. 311. - No. 1. -P. 259-269.

[133] Khayet M., García-Payo M.C. X-Ray diffraction study of polyethersulfone polymer, flat-sheet and hollow fibers prepared from the same under different gas-gaps: Engineering with Membranes 2008//Desalination. - 2009. - Vol. 245. -No. 1. - P. 494-500.

[134] Tham H.M., Wang K.Y., Hua D., Japip S., Chung T.-S. From ultrafiltration to nanofiltration: Hydrazine cross-linked polyacrylonitrile hollow fiber membranes for organic solvent nanofiltration//Journal of Membrane Science. - 2017. -Vol. 542. - P. 289-299.

[135] Иванов М.В., Дибров Г.А., Лойко А.В., Варежкин А.В., Каграманов Г.Г. Методы управления геометрическими характеристиками половолоконных мембран//Теоретические основы химической технологии. - 2016. - Т. 50. -No. 3. - C. 325-333.

[136] Wang K.Y., Fei Li D., Chung T.-S., Bor Chen S. The observation of elongation dependent macrovoid evolution in single- and dual-layer asymmetric hollow fiber membranes//Chemical Engineering Science. - 2004. - Vol. 59. -No. 21. - P. 4657-4660.

[137] Fashandi H., Ghodsi A., Saghafi R., Zarrebini M. CO2 absorption using gasliquid membrane contactors made of highly porous poly(vinyl chloride) hollow fiber membranes//International Journal of Greenhouse Gas Control. - 2016. -Vol. 52. - P. 13-23.

[138] Sengur R., de Lannoy C.-F., Turken T., Wiesner M., Koyuncu I. Fabrication and characterization of hydroxylated and carboxylated multiwalled carbon nanotube/polyethersulfone (PES) nanocomposite hollow fiber membranes//Desalination. - 2015. - Vol. 359. - P. 123-140.

[139] Sukitpaneenit P., Chung T.-S. Molecular design of the morphology and pore size of PVDF hollow fiber membranes for ethanol-water separation employing the modified pore-flow concept/Journal of Membrane Science. - 2011. - Vol. 374. -No. 1. - P. 67-82.

[140] Tang Y., Li N., Liu A., Ding S., Yi C., Liu H. Effect of spinning conditions on the structure and performance of hydrophobic PVDF hollow fiber membranes for membrane distillation: Special Issue in honour of Professor Takeshi Matsuura on his 75th Birthday//Desalination. - 2012. - Vol. 287. - P. 326-339.

[141] Wang Y., Gruender M., Chung T.S. Pervaporation dehydration of ethylene glycol through polybenzimidazole (PBI)-based membranes. 1. Membrane

fabrication/Journal of Membrane Science. - 2010. - Vol. 363. - No. 1. - P. 149159.

[142] Askari M., Yang T., Chung T.-S. Natural gas purification and olefin/paraffin separation using cross-linkable dual-layer hollow fiber membranes comprising ß-Cyclodextrin//Journal of Membrane Science. - 2012. - Vols. 423-424. - P. 392403.

[143] Loh C.H., Wang R. Fabrication of PVDF hollow fiber membranes: Effects of low-concentration Pluronic and spinning conditions//Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 466. - P. 130-141.

[144] Simone S., Figoli A., Criscuoli A., Carnevale M.C., Alfadul S.M., Al-Romaih H.S., Al Shabouna F.S., Al-Harbi O.A., Drioli E. Effect of selected spinning parameters on PVDF hollow fiber morphology for potential application in desalination by VMD//Desalination. - 2014. - Vol. 344. - P. 28-35.

[145] Le N.L., Nunes S.P. Ethylene glycol as bore fluid for hollow fiber membrane preparation/Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 533. - P. 171-178.

[146] Hubadillah S.K., Dzarfan Othman M.H., Harun Z., Ismail A.F., Iwamoto Y., Honda S., Rahman M.A., Jaafar J., Gani P., Mohd Sokri M.N. Effect of fabrication parameters on physical properties of metakaolin-based ceramic hollow fibre membrane (CHFM)//Ceramics International. - 2016. - Vol. 42. - No. 14. -P. 15547-15558.

[147] Bey S., Criscuoli A., Figoli A., Leopold A., Simone S., Benamor M., Drioli E. Removal of As(V) by PVDF hollow fibers membrane contactors using Aliquat-336 as extractant: Special Issue to honour the previous editor Miriam Balaban//Desalination. - 2010. - Vol. 264. - No. 3. - P. 193-200.

[148] Zuo J., Chung T.-S. PVDF hollow fibers with novel sandwich structure and superior wetting resistance for vacuum membrane distillation//Desalination. -2017. - Vol. 417. - P. 94-101.

[149] K. P., Suresh K. B., James T., S. S. Design of novel ultrafiltration systems based on robust polyphenylsulfone hollow fiber membranes for treatment of contaminated surface water//Chemical Engineering Journal. - 2014. - Vol. 248. -P. 297-306.

[150] Alsalhy Q.F., Salih H.A., Simone S., Zablouk M., Drioli E., Figoli A. Poly(ether sulfone) (PES) hollow-fiber membranes prepared from various spinning parameters//Desalination. - 2014. - Vol. 345. - P. 21-35.

[151] Cui Z., Hassankiadeh N.T., Lee S.Y., Lee J.M., Woo K.T., Sanguineti A., Arcella V., Lee Y.M., Drioli E. Poly(vinylidene fluoride) membrane preparation

with an environmental diluent via thermally induced phase separation//Journal of Membrane Science. - 2013. - Vol. 444. - P. 223-236.

[152] Abdullah N., Rahman M.A., Othman M.H.D., Ismail A.F., Jaafar J., Aziz A.A. Preparation and characterization of self-cleaning alumina hollow fiber membrane using the phase inversion and sintering technique//Ceramics International. - 2016. - Vol. 42. - No. 10. - P. 12312-12322.

[153] García-Fernández L., García-Payo M.C., Khayet M. Mechanism of formation of hollow fiber membranes for membrane distillation: 2. Outer coagulation power effect on morphological characteristics/Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 542. - P. 469-481.

[154] Chang J., Zuo J., Zhang L., O'Brien G.S., Chung T.-S. Using green solvent, triethyl phosphate (TEP), to fabricate highly porous PVDF hollow fiber membranes for membrane distillation/Journal of Membrane Science. - 2017. -Vol. 539. - P. 295-304.

[155] Li Y., Cao B., Li P. Fabrication of PMDA-ODA hollow fibers with regular cross-section morphologies and study on the formation mechanism/Journal of Membrane Science. - 2017. - Vol. 544. - P. 1-11.

[156] Woo K.T., Lee J., Dong G., Kim J.S., Do Y.S., Hung W.-S., Lee K.-R., Barbieri G., Drioli E., Lee Y.M. Fabrication of thermally rearranged (TR) polybenzoxazole hollow fiber membranes with superior CO2/N2 separation performance/Journal of Membrane Science. - 2015. - Vol. 490. - P. 129-138.

[157] Loh C.H., Wang R. Effects of Additives and Coagulant Temperature on Fabrication of High Performance PVDF/Pluronic F127 Blend Hollow Fiber Membranes via Nonsolvent Induced Phase Separation//Chinese Journal of Chemical Engineering. - 2012. - Vol. 20. - No. 1. - P. 71-79.

[158] Kim I.-C., Yoon H.-G., Lee K.-H. Formation of integrally skinned asymmetric polyetherimide nanofiltration membranes by phase inversion process/Journal of Applied Polymer Science. - 2002. - Vol. 84. - No. 6. -P. 1300-1307.

[159] Wang R., Chung T.-S. Determination of pore sizes and surface porosity and the effect of shear stress within a spinneret on asymmetric hollow fiber membranes/Journal of Membrane Science. - 2001. - Vol. 188. - No. 1. - P. 2937.

[160] Qin J.-J., Gu J., Chung T.-S. Effect of wet and dry-jet wet spinning on the shear-induced orientation during the formation of ultrafiltration hollow fiber membranes/Journal of Membrane Science. - 2001. - Vol. 182. - No. 1. - P. 5775.

[161] Jalil S., Ismail A.F., Hashim S. Preparation and characterization of polyethersulfone hollow fiber nanofiltration membranes made from PES/NMP/PEG 400/WATER //Jurnal Teknologi. - 2004. - P. 1-19.

[162] Zulhairun A.K., Ng B.C., Ismail A.F., Surya Murali R., Abdullah M.S. Production of mixed matrix hollow fiber membrane for CO2/CH4 separation//Separation and Purification Technology. - 2014. - Vol. 137. - P. 1-12.

[163] Chung T.-S., Qin J.-J., Gu J. Effect of shear rate within the spinneret on morphology, separation performance and mechanical properties of ultrafiltration polyethersulfone hollow fiber membranes//Chemical Engineering Science. - 2000.

- Vol. 55. - No. 6. - P. 1077-1091.

[164] Hua D., Kang Ong Y., Wang P., Chung T.-S. Thin-film composite tri-bore hollow fiber (TFC TbHF) membranes for isopropanol dehydration by pervaporation//Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 471. - P. 155-167.

[165] Luo L., Wang P., Zhang S., Han G., Chung T.-S. Novel thin-film composite tri-bore hollow fiber membrane fabrication for forward osmosis//Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 461. - P. 28-38.

[166] Wang P., Luo L., Chung T.-S. Tri-bore ultra-filtration hollow fiber membranes with a novel triangle-shape outer geometry//Journal of Membrane Science. - 2014. - Vol. 452. - P. 212-218.

[167] Chen H.Z., Thong Z., Li P., Chung T.-S. High performance composite hollow fiber membranes for CO2/H2 and CO2/N2 separation//International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - Vol. 39. - No. 10. - P. 5043-5053.

[168] Li P., Chen H.Z., Chung T.-S. The effects of substrate characteristics and pre-wetting agents on PAN-PDMS composite hollow fiber membranes for CO2/N2 and O2/N2 separation/Journal of Membrane Science. - 2013. - Vol. 434.

- P. 18-25.

[169] Liang C.Z., Yong W.F., Chung T.-S. High-performance composite hollow fiber membrane for flue gas and air separations//Journal of Membrane Science. -2017. - Vol. 541. - P. 367-377.

[170] Liang C.Z., Chung T.-S. Ultrahigh Flux Composite Hollow Fiber Membrane via Highly Crosslinked PDMS for Recovery of Hydrocarbons: Propane and Propene//Macromolecular Rapid Communications. - 2018. - Vol. 39. - No. 5. -P. 1700535.

[171] Liang C.Z., Liu J.T., Lai J.-Y., Chung T.-S. High-performance multiple-layer PIM composite hollow fiber membranes for gas separation//Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 563. - P. 93-106.

[172] Liang C.Z., Chung T.-S. Robust thin film composite PDMS/PAN hollow fiber membranes for water vapor removal from humid air and gases//Separation and Purification Technology. - 2018. - Vol. 202. - P. 345-356.

[173] Esposito E., Clarizia G., Bernardo P., Jansen J.C., Sedlakova Z., Izak P., Curcio S., Cindio B.D., Tasselli F. Pebax®/PAN hollow fiber membranes for CO2/CH4 separation//Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. - 2015. - Vol. 94. - P. 53-61.

[174] Ji P., Cao Y., Zhao H., Kang G., Jie X., Liu D., Liu J., Yuan Q. Preparation of hollow fiber poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate)-poly(ethylene glycol methyl ether methyl acrylate)/polysulfone composite membranes for CO2/N2 separation/Journal of Membrane Science. - 2009. - Vol. 342. - No. 1-2. - P. 190197.

[175] Liu L., Chakma A., Feng X. Preparation of hollow fiber poly(ether block amide)/polysulfone composite membranes for separation of carbon dioxide from nitrogen//Chemical Engineering Journal. - 2004. - Vol. 105. - No. 1-2. - P. 43-51.

[176] Ji P., Cao Y., Jie X., Li M., Yuan Q. Impacts of coating condition on composite membrane performance for CO2 separation//Separation and Purification Technology. - 2010. - Vol. 71. - No. 2. - P. 160-167.

[177] Shieh J.-J., Chung T.-S., Paul D.R. Study on multi-layer composite hollow fiber membranes for gas separation//Chemical Engineering Science. - 1999. -Vol. 54. - No. 5. - P. 675-684.

[178] Shieh J.-J., Chung T.S. Cellulose nitrate-based multilayer composite membranes for gas separation/Journal of Membrane Science. - 2000. - Vol. 166.

- No. 2. - P. 259-269.

[179] Roslan R.A., Lau W.J., Sakthivel D.B., Khademi S., Zulhairun A.K., Goh P.S., Ismail A.F., Chong K.C., Lai S.O. Separation of CO2/CH4 and O2/N2 by polysulfone hollow fiber membranes: effects of membrane support properties and surface coating materials/Journal of Polymer Engineering. - 2018. - Vol. 38. -No. 9. - P. 871-880.

[180] Liu Y., Wei Y., Su J., Zhang L., Cui X., Jin L. Surface-modified PVA/PVDF hollow fiber composite membrane for air dehumidification//Journal of Materials Science. - 2020. - Vol. 55. - No. 13. - P. 5415-5430.

[181] Henis J.M.S., Tripodi M.K. Composite hollow fiber membranes for gas separation: the resistance model approach/Journal of Membrane Science. - 1981.

- Vol. 8. - Composite hollow fiber membranes for gas separation. - No. 3. -P. 233-246.

[182] Feng X., Shao P., Huang R.Y.M., Jiang G., Xu R.-X. A study of silicone rubber/polysulfone composite membranes: correlating H2/N2 and O2/N2 permselectivities//Separation and Purification Technology. - 2002. - Vol. 27. -No. 3. - P. 211-223.

[183] Peng F., Liu J., Li J. Analysis of the gas transport performance through PDMS/PS composite membranes using the resistances-in-series model/Journal of Membrane Science. - 2003. - Vol. 222. - No. 1-2. - P. 225-234.

[184] Hu L., Cheng J., Li Y., Liu J., Zhou J., Cen K. Optimization of coating solution viscosity of hollow fiber-supported polydimethylsiloxane membrane for CO2/H2 separation/Journal of Applied Polymer Science. - 2018. - Vol. 135. -No. 5. - P. 45765.

[185] Pinnau I., Wijmans J.G., Blume I., Kuroda T., Peinemann K.V. Gas permeation through composite membranes//Journal of Membrane Science. - 1988. - Vol. 37. - No. 1. - P. 81-88.

[186] Fouda A., Chen Y., Bai J., Matsuura T. Wheatstone bridge model for the laminated polydimethylsiloxane/polyethersulfone membrane for gas separation/Journal of Membrane Science. - 1991. - Vol. 64. - No. 3. - P. 263271.

[187] Chong K., Lai S., Lau W., Thiam H., Ismail A., Roslan R. Preparation, Characterization, and Performance Evaluation of Polysulfone Hollow Fiber Membrane with PEBAX or PDMS Coating for Oxygen Enhancement Process//Polymers. - 2018. - Vol. 10. - No. 2. - P. 126.

[188] Sandru M., Haukebo S.H., Hägg M.-B. Composite hollow fiber membranes for CO2 capture/Journal of Membrane Science. - 2010. - Vol. 346. - No. 1. -P. 172-186.

[189] Zulhairun A.K., Fachrurrazi Z.G., Nur Izwanne M., Ismail A.F. Asymmetric hollow fiber membrane coated with polydimethylsiloxane-metal organic framework hybrid layer for gas separation//Separation and Purification Technology. - 2015. - Vol. 146. - P. 85-93.

[190] Mulder M. Basic Principles of Membrane Technology. - Dordrecht: Springer Netherlands.1996.

[191] Quere D. Fluid Coating on a Fiber//Annual Review of Fluid Mechanics. -1999. - Vol. 31. - No. 1. - P. 347-384.

[192] Plisko T.V., Bildyukevich A.V., Karslyan Y.A., Ovcharova A.A., Volkov V.V. Development of high flux ultrafiltration polyphenylsulfone membranes applying the systems with upper and lower critical solution temperatures: Effect of

polyethylene glycol molecular weight and coagulation bath temperature//Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 565. - P. 266-280.

[193] Anokhina T., Borisov I., Yushkin A., Vaganov G., Didenko A., Volkov A. Phase Separation within a Thin Layer of Polymer Solution as Prompt Technique to Predict Membrane Morphology and Transport Properties//Polymers. - 2020. -Vol. 12. - No. 12. - P. 2785.

[194] Grushevenko E.A., Borisov I.L., Bakhtin D.S., Bondarenko G.N., Levin I.S., Volkov A.V. Silicone rubbers with alkyl side groups for C3+ hydrocarbon separation//Reactive and Functional Polymers. - 2019. - Vol. 134. - P. 156-165.

[195] Xie Q., Zhang S., Hong Z., Ma H., Liu C., Shao W. Effects of Casting Solvents on the Morphologies, Properties, and Performance of Polysulfone Supports and the Resultant Graphene Oxide-Embedded Thin-Film Nanocomposite Nanofiltration Membranes//Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2018. - Vol. 57. - No. 48. - P. 16464-16475.

[196] Thuyavan Y.L., Anantharaman N., Arthanareeswaran G., Ismail A.F. Impact of solvents and process conditions on the formation of polyethersulfone membranes and its fouling behavior in lake water filtration: Fouling behavior in lake water filtration//Journal of Chemical Technology & Biotechnology. - 2016. -Vol. 91. - No. 10. - P. 2568-2581.

[197] Li W., Suelves I., Lazaro M.-J., Zhang S.-F., Morgan T.J., Herod A.A., Kandiyoti R. Solvent degradation during coal liquefaction in a flowing-solvent reactor//Fuel. - 2004. - Vol. 83. - No. 2. - P. 157-179.

[198] Berrueco C., Alvarez P., Venditti S., Morgan T.J., Herod A.A., Millan M., Kandiyoti R. Sample Contamination with NMP-oxidation Products and Byproduct-free NMP Removal from Sample Solutions//Energy & Fuels. - 2009. -Vol. 23. - No. 6. - P. 3008-3015.

[199] Ismail A.F., Lai P.Y. Effects of phase inversion and rheological factors on formation of defect-free and ultrathin-skinned asymmetric polysulfone membranes for gas separation//Separation and Purification Technology. - 2003. - Vol. 33. -No. 2. - P. 127-143.

[200] Chou W.-L., Yang M.-C. Effect of take-up speed on physical properties and permeation performance of cellulose acetate hollow fibers//Journal of Membrane Science. - 2005. - Vol. 250. - No. 1. - P. 259-267.

[201] Awanis Hashim N., Liu F., Moghareh Abed M.R., Li K. Chemistry in spinning solutions: Surface modification of PVDF membranes during phase inversion/Journal of Membrane Science. - 2012. - Vols. 415-416. - P. 399-411.

[202] GHS (Rev.7) (2017) | UNECE. - URL: https://unece.org/ghs-rev7-2017 (дата обращения: 29.09.2023).

[203] Heymes F., Manno-Demoustier P., Charbit F., Fanlo J.L., Moulin P. A new efficient absorption liquid to treat exhaust air loaded with toluene//Chemical Engineering Journal. - 2006. - Vol. 115. - No. 3. - P. 225-231.

[204] Malanowski S., Bittrich H.-J., Lempe D.A., Reinhardt K., Wüstling, J.-U. Liquid-liquid equilibria in binary mixtures of N-methyl-a-pyrrolidone and saturated hydrocarbons//Fluid Phase Equilibria. - 1994. - Vol. 96. - P. 185-193.

[205] Borisov I.L., Grushevenko E.A., Volkov A.V. Effect of Crosslinking Agent Length on the Transport Properties of Polydecylmethylsiloxane-Based Membranes//Membranes and Membrane Technologies. - 2020. - Vol. 2. - No. 5. -P. 318-324.

[206] Stern S.A., Shah V.M., Hardy B.J. Structure-permeability relationships in silicone polymers//Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1987. -Vol. 25. - No. 6. - P. 1263-1298.

[207] Barrie J.A., Munday K. Gas transport in heterogeneous polymer blends//Journal of Membrane Science. - 1983. - Vol. 13. - No. 2. - P. 175-195.

[208] Grushevenko E.A., Borisov I.L., Knyazeva A.A., Volkov V.V., Volkov A.V. Polyalkylmethylsiloxanes composite membranes for hydrocarbon/methane separation: Eight component mixed-gas permeation properties//Separation and Purification Technology. - 2020. - Vol. 241. - P. 116696.

[209] Schultz J., Peinemann K.-V. Membranes for separation of higher hydrocarbons from methane//Journal of Membrane Science. - 1996. - Vol. 110. -No. 1. - P. 37-45.

[210] Raharjo R.D., Freeman B.D., Paul D.R., Sarti G.C., Sanders E.S. Pure and mixed gas CH4 and n-C4H10 permeability and diffusivity in poly(dimethylsiloxane)//Journal of Membrane Science. - 2007. - Vol. 306. -No. 1-2. - P. 75-92.

[211] McHattie J.S., Koros W.J., Paul D.R. Gas transport properties of polysulphones: 1. Role of symmetry of methyl group placement on bisphenol rings//Polymer. - 1991. - Vol. 32. - No. 5. - P. 840-850.

[212] Bakhtin D.S., Kulikov L.A., Legkov S.A., Khotimskiy V.S., Levin I.S., Borisov I.L., Maksimov A.L., Volkov V.V., Karakhanov E.A., Volkov A.V. Aging of thin-film composite membranes based on PTMSP loaded with porous aromatic frameworks//Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 554. - P. 211-220.