Патенты автора Петухов Дмитрий Игоревич (RU)
Изобретение относится к нанотехнологии и мембранной технологии. Композиционная мембрана включает нанопористую подложку и нанесённый на неё селективный слой толщиной 20-200 нм, содержащий нанолисты оксида графена, интеркалированного фуллеренолами С60(ОН)n или С70(ОН)n, где n=10-40, равномерно распределенными между нанолистами оксида графена. Содержание фуллеренолов в селективном слое от 5 до 33 вес. %. Размер нанолистов оксида графена от 500 до 5000 нм, соотношение С/О в диапазоне от 1,2 до 2,1. Подложка выполнена из нанопористого неорганического или полимерного материала с диаметром пор от 20 до 500 нм, например, из анодированного оксида алюминия, из ацетата целлюлозы (АС), или из полого волокна на основе полипропилена (РР), полисульфона (PS), поливинилиденфторида (PVDF), политетрафторэтилена (PTFE). Композиционная мембрана предназначена для осушения природных и технологических газовых смесей и обладает барьерными свойствами по отношению к таким газам, как N2, О2, СН4, С4Н10, и хорошей проницаемостью и селективностью по отношению к парам воды и таким водорастворимым газам, как СО2, H2S, высокой временной стабильностью и устойчивостью к перепадам давления в баромембранных процессах. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 12 пр.
Изобретение относится к области мембранной технологии и может быть использовано для удаления паров воды и других конденсируемых компонентов из природных и технологических газовых смесей. Изобретение представляет собой способ удаления конденсируемых компонентов из газовых смесей за счет абсорбции паров охлажденным абсорбентом через нанопористую мембрану. Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в обеспечении снижения предельно достижимой точки росы осушаемого газа за счет снижения равновесного парциального давления паров над охлаждаемыми растворами абсорбентов более чем на 20°С. Предложенный способ удаления паров с использованием охлажденного абсорбента позволяет уменьшать температуру точки росы подготовленного газа до значений на 10-15°С ниже, чем температура охлажденного абсорбента, и достигать производительности осушения до 12 н⋅м3/(м2(мембраны)⋅ч), что соответствует удельной объемной производительности до 40000 н⋅м3/(м3(аппарата)⋅ч). 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области мембранных технологий и может быть использовано для селективного выделения паров воды в процессе осушения газовых смесей. Описывается композиционная мембрана для осушения газовых смесей, включающая микропористый полимер, заключенный в порах жесткой пористой матрицы. Диаметр пор пористой матрицы составляет 5-250 нм. Указанный полимер имеет полярные функциональные группы и обладает длиной статистического сегмента Куна не менее 10% от диаметра пор пористой матрицы. При этом полярные функциональные группы указанного полимера химически связаны с поверхностными группами стенок пор матрицы. Изобретение обеспечивает повышение газотранспортных свойств композиционной мембраны при увеличении селективности извлечения паров воды из газовых смесей и фактора их разделения за счет снижения проницаемости макромолекул полимера в жесткой матрице. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 8 пр.
Изобретение относится к области мембранных технологий и может быть использовано для модификации нанопористых мембран с целью улучшения их гидрофобных свойств для увеличения производительности мембранных контакторов, и может быть использовано в мембранных контакторах газ/жидкость для увеличения производительности извлечения компонентов газовых смесей. Способ модификации поверхности нанопористой мембраны включает гидрофобизацию поверхности мембраны путем создания покрытия из соединений, образующих фторсодержащие функциональные группы. Технический результат - создание модифицированной нанопористой полимерной мембраны с улучшенными гидрофобными свойствами. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 8 пр.
Изобретение относится к области мембранных технологий. Способ получения нанопористых мембран для выделения конденсируемых компонентов из газовых смесей, включающий модификацию внутренней поверхности стенок пор мембраны химической иммобилизацией поверхностно-активных веществ, включающих алкоксиалкилсилановую или фосфоновую якорные группы, участвующие в химическом связывании с поверхностными группами стенок пор мембраны, и функциональную часть, определяющую селективный транспорт конденсируемых компонентов газовой смеси, при этом толщина слоя модификатора составляет не менее 10% среднего радиуса пор. Технический результат изобретения заключается в увеличении селективности транспорта конденсируемых компонентов газовых смесей по отношению к постоянным газам. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.
Изобретение относится к области мембранного газоразделения и может быть использовано для удаления нежелательных компонентов природных и технологических газовых смесей. Устройство мембранного контактора для очистки природных и технологических газов от кислых компонентов посредством абсорбции через нанопористую мембрану, включающее мембранный модуль, подключенный входами и выходами к линиям подачи и сброса газовой и жидкой фаз, содержащий один или несколько размещенных в горизонтальной плоскости и соединенных параллельно контакторных элементов, с газоплотно установленной в каждом элементе нанопористой мембраной, имеющей средний диаметр пор в диапазоне 5-500 нм и распределение пор по размерам, не превышающее 100%, установленной в модуле с обеспечением возможности подачи очищаемой газовой фазы внутрь контакторного элемента, обеспечением контакта мембраны с газовой фазой с одной стороны мембраны и с жидкой фазой абсорбента с противоположной стороны и возможностью обтекания мембраны потоком абсорбента с числом Рейнольдса более 100, при этом плотность упаковки мембраны в контакторном элементе составляет не менее 20 об.%; емкость уравнивания давления, соединенную с мембранным модулем газовой и жидкостной линиями с обеспечением возможности контакта жидкой и газовой фаз, а также регулирования перепада давления между газовой фазой и жидкой фазой абсорбента в контакторном элементе в диапазоне, не превышающем давление смачивания мембраны, с одной стороны, и давление проскока пузырька газа в жидкость, с другой стороны, для предотвращения попадания газа в жидкую фазу абсорбента и жидкой фазы абсорбента в газовую фазу. Технический результат - повышение производительности мембранного контактора при обеспечении высокой степени очистки газа и уменьшении его габаритных размеров. 15 з.п. ф-лы, 5 табл., 6 ил.
Изобретение относится к области мембранного газоразделения и может быть использовано для удаления нежелательных компонентов природных и технологических газовых смесей. Cпособ удаления компонентов газовых смесей, основанный на прохождении компонентов газовой смеси через нанопористую мембрану с последующим их селективным поглощением жидким абсорбентом, находящимся в контакте с нанопористой мембраной, в котором для предотвращения попадания газа в жидкую фазу абсорбента и жидкой фазы абсорбента в газовую фазу используют нанопористую мембрану с однородной пористостью (дисперсия по размерам менее 50%) и диаметром пор в диапазоне 5-500 нм, а разность давлений между газовой фазой и жидким абсорбентом поддерживают ниже давления точки пузырька мембраны, производительность отбора кислых газов (более 0,3 нм3/(м2 час) по СО2) при плотности упаковки половолоконной мембраны до 3200 м2/м3, что соответствует удельной объемной производительности удаления кислых газов до 1000 нм3/(м3 час). Технический результат – обеспечение эффективного извлечения нежелательных компонентов природных и технологических газовых смесей. 12 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области мембранного газоразделения. Способ фракционирования смесей низкомолекулярных углеводородов, характеризующийся тем, что разделение сырьевой смеси на пермеат и ретентат осуществляют на микропористой мембране, обладающей однородной пористостью с диаметром пор в диапазоне 5-250 нм, при этом температуру мембраны и пермеата, а также давление на стороне пермеата поддерживают ниже температуры и давления подаваемой сырьевой смеси с обеспечением капиллярной конденсации компонентов смеси в микропорах мембраны. Технический результат - увеличение производительности и селективности процесса фракционирования низкомолекулярных углеводородов за счет селективной капиллярной конденсации газов в микропорах мембран при незначительном охлаждении мембраны. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологий и касается штампа для морфологической модификации полимеров, способа его получения и способа формирования супергидрофильных и супергидрофобных самоочищающихся покрытий с его использованием. Штамп представляет собой пленку пористого анодного оксида алюминия со средним расстоянием между центрами пор от 30 до 700 нм и обладает иерархической шероховатостью в диапазоне от 10 нм до 10 мкм с характерным размером элементов макрорельефа в диапазоне 1-10 мкм и размером элементов микрорельефа в диапазоне 10-500 нм. Способ получения указанного штампа включает контролируемое создание элементов макрорельефа путем механического или химического воздействия, например штамповки, чеканки или литографически с последующим анодным окислением алюминия в диапазоне напряжений от 5 до 300 В для создания микрорельефа. Способ включает модификацию поверхности полимера путем репликации структуры указанного штампа и последующего его механического удаления. Изобретение обеспечивает варьирование угла смачивания поверхности полимерных пленок в широких пределах, создание супергидрофильных и супергидрофобных поверхностей, низкую материалозатратность производства, повышение точности и однородности отпечатка. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр., 10 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к способу получения гибкой нанопористой композиционной мембраны с ячеистой структурой из анодного оксида металла или сплава, и может быть использовано для формирования керамических мембран с высокой проницаемостью, устойчивых при больших перепадах давления. Осуществляют нанесение защитного слоя путем селективного анодирования поверхности фольги из металла или сплава с получением барьерного оксидного слоя, формирование на незащищенных участках ячеек из пористой оксидной пленки металла или сплава путем повторного анодирования, удаление непрореагировавшего металла или сплава с обратной стороны фольги путем анодного окисления и последующего химического растворения оксидной пленки, полученной на обратной стороне фольги. Обеспечивается получение гибких пористых мембран, устойчивых при больших перепадах давления (более 10 атм) и позволяющих существенно снизить вероятность образования трещин в оксидном слое при монтаже фильтрующих элементов и проведении баромембранных процессов обогащения/разделения. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1пр.
Изобретение относится к области нанотехнологии, описывает способ электрохимического структурирования поверхности материалов и может быть использовано при изготовлении элементов микроэлектроники, однослойных и многослойных печатных плат, оптических элементов, а также других тонкопленочных структур. Сущность изобретения заключается в проведении гальванической обработки материала при одновременном облучении поверхности рабочего электрода рентгеновским излучением. Технический результат - возможность локального (с точностью до 10 нм) ускорения/замедления процессов, протекающих на интерфейсе электрод/электролит. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для синтеза массивов пространственно-упорядоченных наночастиц полупроводников
Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано для проведения процессов разделения газовых смесей (в кнудсеновском потоке), в качестве основы для создания проточных мембранных катализаторов, а также для проведения процессов ультра- и микрофильтрации и может применяться в химической, электронной и пищевой промышленности, а также в медицине и биотехнологиях
