EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES
Modifying membranes is a common approach to improve their separation ability. In this work, a series of the membranes, which reject colloidal particles of a wide diapason of their size,  was obtained by modifying acetylcellulose microfiltration membranes with such rigid polymer as polym...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2023
|
| Онлайн доступ: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/576 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465971626016768 |
|---|---|
| author | Magalhaes-Ghiotto, Grace Molina, Luiza Kudelko, Kateryna Nichi, Leticia Bergamasco, Rosangela Dzyazko , Yuliya |
| author_facet | Magalhaes-Ghiotto, Grace Molina, Luiza Kudelko, Kateryna Nichi, Leticia Bergamasco, Rosangela Dzyazko , Yuliya |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Grace Magalhaes-Ghiotto",
"institution": "Department of Biotechnologies, Genetics and Cell Biology, State University of Maringa, Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-900, Brazil"
},
{
"author": "Luiza Molina",
"institution": "Department of Chemical Engineering, State University of Maringa, Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-900, Brazil"
},
{
"author": "Kateryna Kudelko",
"institution": "V.I. Vernadskii Institute of General & Inorganic Chemistry of the NAS of Ukraine, 32\/34 Acad. Palladin Ave, 03142 Kyiv, Ukraine"
},
{
"author": "Leticia Nichi",
"institution": "Department of Chemical Engineering, State University of Maringa, Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-900, Brazil"
},
{
"author": "Rosangela Bergamasco",
"institution": "Department of Chemical Engineering, State University of Maringa, Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-900, Brazil"
},
{
"author": "Yuliya Dzyazko ",
"institution": "V.I. Vernadskii Institute of General & Inorganic Chemistry of the NAS of Ukraine, 32\/34 Acad. Palladin Ave, 03142 Kyiv, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Magalhaes-Ghiotto, Grace |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:52Z |
| description | Modifying membranes is a common approach to improve their separation ability. In this work, a series of the membranes, which reject colloidal particles of a wide diapason of their size,  was obtained by modifying acetylcellulose microfiltration membranes with such rigid polymer as polymetylmetacrilate.  Modifying was carried out by precipitation of the polymer in the membrane pores, the deposition occurred from the solutions of different concentrations. Other way was multistage modifying membranes with a solution of the same concentration. Depending on the modifying conditions, the content of polymetylmetacrilate in the membrane was 12–44 %. Morphology of the composite membranes was investigated by optical and scanning electron microscopy. Water test was also performed at 0.5–2 bar. The membranes obey Darcy law  in this pressure diapason: thus, the pore radius can be approximately estimated from the Hagen – Poiseuille equation (18–63 nm). Moreover, the modifier minimizes the membrane compression: a decrease of the permeate flux is 19 % (pristine membrane) and 8% for membranes containing high amount of the modifier. Colloidal solutions of water-soluble linear polymer, vegetable protein and sol of hydrated iron oxide were also used for the membrane testing. The selectivity of  composite membranes enhances in the row: polyvinylpyrollidone < iron oxide < albumin. In the case of vegetable protein, the membrane selectivity is 30–91% depending on the modifier content. The membrane with highest separation ability was used for clarification of goiaba juice: the selectivity towards total solids was found to reach 33–73%. The permeate can be used for the production of beverages, the  concentrate is recommended for confectionery industry. Polymethylmetacrylate can be recommended for the membrane modifying as a binding component in the composite containing also hydrophilic agent. |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.89.08.2023.78-96 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:52Z |
| format | Article |
| fulltext |
78 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
УДК 544.7 doi: 10.33609/2708-129X.89.08.2023.78-96
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ
ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ АСИМЕТРИЧНИХ
МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАН
Г. Магальяс-Джіотто1, Л. К. А. Моліна2, К. О. Куделко3,
Л. Ніші2, Р. Бергамаско2, Ю. С. Дзязько3*
1 Фак-т біотехнологій, генетики та клітинної біології, Державний університет Марінга,
ав. Коломбо 5790, Марінга, Парана, 87020–900, Бразилія
2 Фак-т хімічного інжинірингу, Державний університет Марінга,
ав. Коломбо 5790, Марінга, Парана, 87020–900, Бразилія
3 Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України,
просп. Акад. Палладіна 32/34, 03142, Київ, Україна.
Email: dzyazko@gmail.com
Модифікування мембран є розповсюдженим підходом для покращення їхньої розділової
здатності. У цій роботі отримано серію композиційних мембран на основі ацетилцелюлози,
модифікованих таким жорстким полімером як поліметилметакрилат. Модифікування мемб
ран зумовлює їхню здатність затримувати колоїдні частинки різного розміру. Полімер осаджу
вали в порах мембран із розчинів різної концентрації. Іншим способом було багаторазове мо
дифікування розчином однакової концентрації. Залежно від умов вміст полімеру в мембранах
становив 12–44 %. Морфологію композитів досліджували за допомогою оптичної мікроскопії
та сканувальної електронної мікроскопії. Тестове фільтрування води проводили за 0,5–2 атм.
Встановлено, що в цьому діапазоні тиску для мембран є справедливим закон Дарсі. Це дало
змогу приблизно оцінити радіус пор за рівнянням Хагена – Пуазейля (18–63 нм). Виявлено, що
модифікатор мінімізує стискання мембран під дією тиску: зменшення потоку при опресуванні
становить 19 % (немодифікована мембрана) та 8% для мембран із високим вмістом модифі
катора. Для тестування також використовували колоїдні розчини водорозчинного лінійного
полімеру, рослинного білку та золю гідратованого оксиду заліза. Показано, що селективність
композиційних мембран підвищується в ряду: полівінілпіролідон < оксид заліза < альбумін.
У випадку рослинного білка селективність мембрани становить 30–91% залежно від вмісту
модифікатора. Мембрану з найвищою роздільною здатністю було використано для освітлення
соку гуаяви. Виявлено, що селективність щодо загального вмісту твердих речовин становить
33–73%. Пермеат можна використовувати для виробництва газованих напоїв, а концентрат −
для потреб кондитерської промисловості. Поліметилметакрилат можна рекомендувати як
сполучне для модифікування мембран гідрофільними речовинами.
Ключові слова: композиційна мембрана, ацетилцелюлоза, ультрафільтрація, золь гідрато
ваного оксиду феруму (ІІІ), освітлення соків.
79https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
ВСТУП. Наразі все більшого поширен
ня набувають трубчасті полімерні мікро
фільтраційні мембрани, які виготовляють
з еластичних полімерів: поліетерсульфо
ну [1], поліпропілену [2] або полівініліден
фториду [3]. Це пов'язано з можливістю
регулювання ефективності мембранного
розділення шляхом контролю довжини
трубок без виготовлення нового мембран
ного модуля. У випадку пласких мембран
збільшення їхньої продуктивності може
бути досягнуто лише при підвищенні тис
ку, проте така можливість є досить обмеже
ною. Рішенням проблеми є виготовлення
іншого мембранного модуля, конструкція
якого передбачає більшу робочу площу
мембран. Такий спосіб не завжди є доціль
ним з економічної точки зору. Окрім цього,
комерційні пласкі мембрани мають певні
геометричні параметри.
Проте застосування полімерних труб
частих мембран, які є альтернативою плас
ким, є обмеженим, що зумовлено деформа
цією еластичних полімерів під дією тиску.
Це вимагає ускладнення конструкції мемб
ранних модулів.
Рішенням проблеми може стати моди
фікування еластичних мембран жорсткими
полімерами. Як правило, такі полімери є гід
рофобними − тому необхідно контролювати
їхній вміст у трубчастій матриці, щоб уник
нути погіршення її функціональних власти
востей. З іншої сторони, для розширення
сфери застосування мікрофільтраційних
мембран модифікатор має посилювати їхню
селективність. Зазвичай мікрофільтраційні
мембрани, модифіковані полімерами, затри
мують колоїдні частинки [4, 5]. Іншими сло
вами, мікрофільтраційні мембрани транс
формуються в ультрафільтраційні. Завдяки
цьому їх можна використовувати для пере
роблення рідкої сировини та відходів харчо
вої промисловості, оскільки ультрафільтра
ція вирішує низку практичних завдань у цій
галузі. Наприклад, модифіковані мембрани
(полімерні, неорганічні або полімерно-не
органічні) застосовують для приготування
концентрату тваринних або рослинних біл
ків зі знежиреного молока [6, 7], молочної
сироватки [8–10], спиртової барди [11, 12],
відпрацьованих пивних дріжджів [13].
Серед завдань, які вирішує мембранне
розділення у харчовій промисловості та
виробництві напоїв, особливе місце займає
ультра- або мікрофільтраційне освітлення
овочевих та фруктових соків, оскільки та
ким чином можна отримати як проміжні
продукти, так і кінцеві комерційні. У пер
шому випадку сік цукрової тростини [14]
або цукрових буряків [15] потребує по
дальшого оброблення для отримання цу
кру. Що стосується фруктів та овочів, то
їхні освітлені соки є комерційною продук
цією (напоями), а також сировиною для
виробництва нектарів, сиропів, газованих
напоїв і кондитерських виробів, таких як
желе і джеми. Перевагою мембранного об
роблення перед іншими способами освіт
лення соку (біохімічна депектинізація або
адсорбція пектину) є збереження пектинів
або інших цінних компонентів [16–18]. Під
час мембранного оброблення волокниста
пульпа (концентрат) відділяється від про
зорого пермеату (освітленого соку). Кон
центрат можна використовувати і надалі
в кондитерській промисловості. Таким чи
ном, важливим завданням є випробування
мембран для освітлення соку.
Мембранна фільтрація також дозволяє
отримувати концентрат рослинних білків
80 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
із кокосового [19], люцернового [20] і карто
пляного [21] соку. Наразі в центрі уваги пе
ребуває отримання концентрату амінокис
лот і білків із горіхів різних рослин (Moringa
oleifera [22], Cola acuminata, Garcinia kola,
Anacardium occidentale (кеш’ю) [23]), що зу
мовлено їхньою цінністю як харчових доба
вок. Дрібні частинки як тваринних [24], так
і рослинних білків [25] легше засвоюються,
ніж більші. У зв'язку з цим постає завдан
ня фракціонування білків. Для вирішення
проблеми доцільно варіювати розділову
здатність мембран.
Мета роботи полягає у цілеспрямова
ному формуванні селективності макропо
ристих полімерних мембран у поєднанні зі
стійкістю до дії тиску для подальшого ви
користання їх у процесах освітлення соку
та фракціонування білків. Цю проблему
передбачається вирішити модифікуван
ням мікрофільтраційної мембрани жорст
ким полімером − поліметилакрилатом
(ПММА). Надалі цей підхід можна викори
стати за додаткового введення до мембра
ни високогідрофільних компонентів, таких
як неорганічні іоніти [8, 11, 12, 15, 26, 27],
новітні вуглецеві наноматеріали [8, 27–29],
MXeни [30] тощо, адже полімер забезпечу
ватиме закріплення гідрофільного модифі
катора у порах мембран, що запобігатиме
його втраті під дією тиску.
У цій роботі як модельний об’єкт було
обрано асиметричну мембрану, оскільки
вона містить пори в широкому діапазоні
розмірів. Очікується, що на локалізацію
ПММА у різних ділянках мембрани сильно
впливатимуть умови осадження. Таким чи
ном, можливим є цілеспрямоване форму
вання модифікатора в тих або інших порах.
Іншими словами, композиційні матеріали з
різними розділовими властивостями мож
на отримати з використанням лише одного
типу мембранної матриці та лише одного
модифікатора.
ЕКСПЕРИМЕНТ І ОБГОВОРЕННЯ РЕ-
ЗУЛЬТАТІВ. ПММА, полівінілпіролідон
(ПВП) та FeCl3•6H20 закуповували у компа
нії Sigma, хлороформ постачала компанія
Nuclear (Бразилія). Для досліджень також
використовували альбумін, отриманий у
Державному університеті Марінга (Брази
лія) з насіння Moringa oleifera [31]. Раніше
білки, екстраговані з цієї рослини, застосо
вували для приготування магнітного коа
гулянту для очищення води від барвників
[32, 33]. Ці білки використовували також
для дезінфекції води [34].
Вивчали освітлення соку гуайяви, який
серійно виробляється компанією SAC (Бра
зилія). Сік мав такі характеристики: маса су
хих речовин − 9,6 г на 100 см3, кислотність −
рН 4, титрована кислотність 25.5 град. Тер
нера.
Для модифікування використовува
ли пласкі мембрани UNIFIL (Бразилія) як
модельні об’єкти, оскільки їхня структура
містить пори у широкому діапазоні роз
мірів. Мембрани, діаметр яких становив
47 мм, було виготовлено з ацетату целюло
зи. Ефективний розмір пор активного шару
досягав 450 нм.
Перед модифікуванням мембрани вису
шували за 45o C і зважували. Модифікатор
ПММА, середня молекулярна маса якого
становила 350 кДа, розчиняли в хлорофор
мі. Концентрація розчину (%) була: 1, 3, 7, 10
і 15. Аліквоту розчину (≈ 0,5 см3) вводили
до активного шару мембрани, композит
висушували за 40 oC до постійної маси.
Потім мембрани очищували ультразвуком
81https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
при 40 кГц у воді за допомогою дисперга
тора Ultracleaner-1400 A (Milleto, Брази
лія). Мембрани модифікували одноразово,
зразки цієї серії маркували як ПMMA-1.1,
ПMMA-1.3 тощо.
Процедуру модифікування повторюва
ли також 3 та 7 разів, у цьому випадку кон
центрація розчину становила 1 %. Мембра
ни маркували як ПMMA-3.1 і ПMMA-7.1.
Кількість введеного модифікатора ви
значали за різницею мас між композицій
ною та вихідною мембранами. Зображення
зовнішньої поверхні мембрани було отри
мано за допомогою оптичного мікроскопу
Olympus CX 21 (Olympus, Японія). Мемб
рану закріплювали на скляній підкладці та
відтінювали розчином люголя. Зображен
ня отримували за 1000-кратного збільшен
ня. Морфологію мембран вивчали також
із використанням сканувального електро
нного мікроскопа SEM-Quanta FEG-250
(FEI Company, США). Попередньо на по
верхню мембран наносили ультратонку
плівку золота за допомогою пристрою BAL-
TEC - Sample Coater (BAL-TEC, США).
Матеріали тестували з використан
ням модуля тупикової фільтрації HP4750
SterlitechTM (Sterlitech, США). Схему експе
риментальної установки наведено на рис. 1
[35]. Мембрану було розташовано у центрі
фільтраційного модуля на пористому дис
ку з нержавіючої сталі. Ефективна площа
мембрани ( A ) становила 9.08×10-4 м2.
Тиск (0.5–2 атм) забезпечували контро
льованим потоком азоту. Фільтрування
проводили за 25°С. Контролювали об’єм
(V ) фільтрату, будували залежності об’єму
від часу (τ ). Потік ( J ) через опресовані
мембрани знаходили за нахилом лінійних
ділянок кривих V −τ :
1dVJ
d Aτ
=
. (1)
Зазвичай потік фільтрату відповідає за
кону Дарсі [36]:
m
PJ
R
∆
µ
= , де (2)
µ − динамічна в'язкість, mR − гідродина
мічний опір мембрани, P∆ − тиск.
Потік, нормований до тиску (проник
ність, L ), розраховували за формулою:
JL
P
µ
∆
= . (3)
Рис. 1. Схема фільтраційної установки (адап
товано з [35] за дозволом видавництва Elsevier)
Fig. 1. Experimental set-up (adapted from [35]
according to the permission of Elsevier publisher).
Проникність мембран визначається, зо
крема, пористістю ( ε ), а саме співвідно
шенням об'єму пор ( nV ) та об'єму мембра
ни (
Стор. 76, ІІ колонка, перший абзац після рисунку. замість " Проникність мембран
визначають, " має бути " Проникність мембран визначається, "
замість: "співвідношенням об'єму пор (Vn) та об'єму мембрани (Vì)" має бути " ...об'єму
пор ( nV ) та об'єму мембрани ( mV )"
Формула (4) повинна мати такий вигляд:
n
m
V
V
Стор. 77,друга колонка, другий абзац зверху. Перед "Результатом модифікування
мембран " має бути заголовок розділу РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ.
Стор. 80, букви під рис. 5. Для В та Г має бути застосований шрифт Times New
Roman (напевно).
Стор.81, кол. 1, другий абзац після таблиці. Замість "Гідродинамічну проникність як
функція концентрації " має бути " Гідродинамічну проникність як функцію концентрації... "
кол.2, перший абзац після таблиці. Замість "що містять " має бути "що містить "
Стор.82, кол. 1, ряд. 15. Замість "визначають порами" має бути " визначається
порами".
Стор.82, кол. 2, ряд. 18. Замість "вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-1.3 " має бути
"вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-3.1"
Ряд. 19-20. Приберіть, будь ласка, фразу "Вочевидь у цьому випадку при
модифікуванні пори розтягуються".
Стор. 85, кол. 1, ряд. 5. Після ...табл. 1), вірогідно, потрібна двокрапка.
Рис. 8 б. вставте, будь ласка, рисунок, який наведено нижче.
Література.
У посиланнях 1, 2, 5, 9, 10, 13, 14, 26, 30 треба прибрати літеру р. наприкінці, оскільки
номер відповідає не номеру сторінки, а номеру статті.
):
Стор. 76, ІІ колонка, перший абзац після рисунку. замість " Проникність мембран
визначають, " має бути " Проникність мембран визначається, "
замість: "співвідношенням об'єму пор (Vn) та об'єму мембрани (Vì)" має бути " ...об'єму
пор ( nV ) та об'єму мембрани ( mV )"
Формула (4) повинна мати такий вигляд:
n
m
V
V
Стор. 77,друга колонка, другий абзац зверху. Перед "Результатом модифікування
мембран " має бути заголовок розділу РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ.
Стор. 80, букви під рис. 5. Для В та Г має бути застосований шрифт Times New
Roman (напевно).
Стор.81, кол. 1, другий абзац після таблиці. Замість "Гідродинамічну проникність як
функція концентрації " має бути " Гідродинамічну проникність як функцію концентрації... "
кол.2, перший абзац після таблиці. Замість "що містять " має бути "що містить "
Стор.82, кол. 1, ряд. 15. Замість "визначають порами" має бути " визначається
порами".
Стор.82, кол. 2, ряд. 18. Замість "вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-1.3 " має бути
"вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-3.1"
Ряд. 19-20. Приберіть, будь ласка, фразу "Вочевидь у цьому випадку при
модифікуванні пори розтягуються".
Стор. 85, кол. 1, ряд. 5. Після ...табл. 1), вірогідно, потрібна двокрапка.
Рис. 8 б. вставте, будь ласка, рисунок, який наведено нижче.
Література.
У посиланнях 1, 2, 5, 9, 10, 13, 14, 26, 30 треба прибрати літеру р. наприкінці, оскільки
номер відповідає не номеру сторінки, а номеру статті.
. (4)
З іншої сторони, проникність залежить
від розміру пор ( r ), який можна визначи
ти за рівнянням Хаґена – Пуазейля для ци
ліндричних порожнин [36]:
Рис. 1. Схема фільтраційної установки (адаптовано з [35] за дозволом видавництва Elsevier)
Fig. 1. Experimental set-up (adapted from [35] according to the permission of Elsevier publisher).
Проникність мембран визначають, зокрема, пористістю ( ), а саме співвідношенням
об'єму пор ( nV ) та об'єму мембрани ( мV ):
п
м
V
V . (4)
З іншої сторони, проникність залежить від розміру пор ( r ), який можна визначити за
рівнянням Хаґена – Пуазейля для циліндричних порожнин [36]:
8 t xJr
P
, (5)
де t коефіцієнт звивистості пор (передбачалося, що t =1 для фільтраційних мембран), x
товщина мембрани.
Мембрани тестували також із використанням водних розчинів ПВП і альбуміну.
Концентрація цих компонентів становила 1 г дм-3. Розчини фільтрували при 1 атм і за 25о С.
Щоб мінімізувати вплив забруднень, фільтрацію проводили протягом 15 хв. Вміст ПВП у
розчині оцінювали за параметром хімічного споживання кисню (ХСК), який визначали за
допомогою аналізатора TOC (Shimadzu, TOC-L). Аналіз вмісту альбуміну проводили
аналогічно визначенню білків сирної сироватки [37]. 5 см3 розчину переносили до зваженого
тигля, рідину випарювали за 50o C. Потім температуру підвищували до 100o C, тигель зі
зразком витримували 2 год. за цих умов, охолоджували до кімнатної температури та знову
зважували. Селективність мембран () визначали як:
%
0
0
С С 100
С , (6)
де С0 та С концентрація вихідного розчину та пермеату відповідно.
Золь гідратованого оксиду Fe(III) отримували наступним чином. До 40 мл киплячої
деіонізованої води по краплям додавали 7 мл 2% розчину FeCl3. Після кип'ятіння розчину
упродовж кількох хвилин у результаті гідролізу утворювався червоно-коричневий золь
гідратованого оксиду Fe(III). Золь розбавляли у 20 разів і фільтрували за 1 атм. Вміст
гідратованого оксиду в розчині визначали гравіметричним методом. Золь аналізували
методом динамічного лазерного світлорозсіювання за допомогою приладу Zetasizer Nano
(Malvern Instruments).
Аналогічним чином фільтрували і аналізували сік гуайяви. Додатково визначали
розмір частинок у концентраті за допомогою аналізатора Delsa Nano C Particle Analyzer
(Beckman Coulter, USA).
82 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
8 t xJr
P
µ ∆
ε∆
= , (5)
де t − коефіцієнт звивистості пор (перед
бачалося, що t =1 для фільтраційних мемб
ран), x∆ − товщина мембрани.
Мембрани тестували також із викорис
танням водних розчинів ПВП і альбуміну.
Концентрація цих компонентів становила
1 г дм-3. Розчини фільтрували при 1 атм і за
25о С. Щоб мінімізувати вплив забруднень,
фільтрацію проводили протягом 15 хв. Вміст
ПВП у розчині оцінювали за параметром
хімічного споживання кисню (ХСК), який
визначали за допомогою аналізатора TOC
(Shimadzu, TOC-L). Аналіз вмісту альбумі
ну проводили аналогічно визначенню білків
сирної сироватки [37]. 5 см3 розчину перено
сили до зваженого тигля, рідину випарюва
ли за 50o C. Потім температуру підвищували
до 100o C, тигель зі зразком витримували 2
год. за цих умов, охолоджували до кімнатної
температури та знову зважували. Селектив
ність мембран (ϕ) визначали як:
Рис. 1. Схема фільтраційної установки (адаптовано з [35] за дозволом видавництва Elsevier)
Fig. 1. Experimental set-up (adapted from [35] according to the permission of Elsevier publisher).
Проникність мембран визначають, зокрема, пористістю ( ), а саме співвідношенням
об'єму пор ( nV ) та об'єму мембрани ( мV ):
п
м
V
V . (4)
З іншої сторони, проникність залежить від розміру пор ( r ), який можна визначити за
рівнянням Хаґена – Пуазейля для циліндричних порожнин [36]:
8 t xJr
P
, (5)
де t коефіцієнт звивистості пор (передбачалося, що t =1 для фільтраційних мембран), x
товщина мембрани.
Мембрани тестували також із використанням водних розчинів ПВП і альбуміну.
Концентрація цих компонентів становила 1 г дм-3. Розчини фільтрували при 1 атм і за 25о С.
Щоб мінімізувати вплив забруднень, фільтрацію проводили протягом 15 хв. Вміст ПВП у
розчині оцінювали за параметром хімічного споживання кисню (ХСК), який визначали за
допомогою аналізатора TOC (Shimadzu, TOC-L). Аналіз вмісту альбуміну проводили
аналогічно визначенню білків сирної сироватки [37]. 5 см3 розчину переносили до зваженого
тигля, рідину випарювали за 50o C. Потім температуру підвищували до 100o C, тигель зі
зразком витримували 2 год. за цих умов, охолоджували до кімнатної температури та знову
зважували. Селективність мембран () визначали як:
%
0
0
С С 100
С , (6)
де С0 та С концентрація вихідного розчину та пермеату відповідно.
Золь гідратованого оксиду Fe(III) отримували наступним чином. До 40 мл киплячої
деіонізованої води по краплям додавали 7 мл 2% розчину FeCl3. Після кип'ятіння розчину
упродовж кількох хвилин у результаті гідролізу утворювався червоно-коричневий золь
гідратованого оксиду Fe(III). Золь розбавляли у 20 разів і фільтрували за 1 атм. Вміст
гідратованого оксиду в розчині визначали гравіметричним методом. Золь аналізували
методом динамічного лазерного світлорозсіювання за допомогою приладу Zetasizer Nano
(Malvern Instruments).
Аналогічним чином фільтрували і аналізували сік гуайяви. Додатково визначали
розмір частинок у концентраті за допомогою аналізатора Delsa Nano C Particle Analyzer
(Beckman Coulter, USA).
(6)
де С0 та С − концентрація вихідного розчи
ну та пермеату відповідно.
Золь гідратованого оксиду Fe(III) отри
мували наступним чином. До 40 мл кипля
чої деіонізованої води по краплям додава
ли 7 мл 2% розчину FeCl3. Після кип'ятіння
розчину упродовж кількох хвилин у ре
зультаті гідролізу утворювався червоно-ко
ричневий золь гідратованого оксиду Fe(III).
Золь розбавляли у 20 разів і фільтрували за
1 атм. Вміст гідратованого оксиду в розчині
визначали гравіметричним методом. Золь
аналізували методом динамічного лазерно
го світлорозсіювання за допомогою прила
ду Zetasizer Nano (Malvern Instruments).
Аналогічним чином фільтрували і ана
лізували сік гуайяви. Додатково визнача
ли розмір частинок у концентраті за до
помогою аналізатора Delsa Nano C Particle
Analyzer (Beckman Coulter, USA).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ. Ре
зультатом модифікування мембран є збіль
шення їхньої маси за рахунок осадження
полімеру, що може відбуватися як на зов
нішній поверхні, так і всередині пор. Моди
фікатор осаджується зі сторони активного
шару (тобто з лицьової сторони мембрани)
і макропористої основи (з нижньої сторо
ни). Найбільша кількість полімеру (близько
40 мас. %) осаджується, коли концентрація
полімеру перевищує 3 % (рис. 2). Значно
менша кількість полімеру осаджувалася,
коли розчин мінімальної концентрації вико
ристовували кілька разів. Якщо концентра
ція ПММА досягала 7 %, то значної зміни
приросту маси не відбувалося. Крім цього,
порівняно зі зразком ПММА-1.10 вміст по
лімеру дещо зменшувався, коли для моди
фікування використовували 15% розчин.
Багаторазова процедура введення ПММА
призводила до незначного приросту вмісту
модифікатора в мембрані (від 15 до 18%).
Модифікування впливає на морфоло
гічні особливості мембран. На рис. 3 а-г
наведено їхнє CЕМ-зображення. Вихідна
мембрана є асиметричною (рис. 3а): її тов
щина становить 93 мкм, висота активного
шару близько 10 мкм. Підкладка має пухку
волокнисту структуру, де домінують пори
розміром ≈ 4 мкм, спостерігаємо також
порожнини розміром ≈10 мкм. Активний
шар також містить пори різного розміру.
Переважають пори ≈400 нм, також видно
пори більшого розміру. Пори утворюються
волокнами, які формують суцільну сітку.
На поверхні також помітними є глобули
полімеру мікронного розміру.
83https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
Результатом модифікування мембран є збільшення їхньої маси за рахунок осадження
полімеру, що може відбуватися як на зовнішній поверхні, так і всередині пор. Модифікатор
осаджується зі сторони активного шару (тобто з лицьової сторони мембрани) і
макропористої основи (з нижньої сторони). Найбільша кількість полімеру (близько 40 мас.
%) осаджується, коли концентрація полімеру перевищує 3 % (рис. 2). Значно менша кількість
полімеру осаджувалася, коли розчин мінімальної концентрації використовували кілька разів.
Якщо концентрація ПММА досягала 7 %, то значної зміни приросту маси не відбувалося.
Крім цього, порівняно зі зразком ПММА-1.10 вміст полімеру дещо зменшувався, коли для
модифікування використовували 15% розчин. Багаторазова процедура введення ПММА
призводила до незначного приросту вмісту модифікатора в мембрані (від 15 до 18%).
Модифікування впливає на морфологічні особливості мембран. На рис. 3 а-г
наведено їхнє CЕМ-зображення. Вихідна мембрана є асиметричною (рис. 3а): її товщина
становить 93 мкм, висота активного шару близько 10 мкм. Підкладка має пухку волокнисту
структуру, де домінують пори розміром 4 мкм, спостерігаємо також порожнини розміром
10 мкм. Активний шар також містить пори різного розміру. Переважають пори 400 нм,
також видно пори більшого розміру. Пори утворюються волокнами, які формують суцільну
сітку. На поверхні також помітними є глобули полімеру мікронного розміру.
Рис. 2. Вміст ПММА у мембранах як функція концентрації ПММА у модифікуючому розчині (1) та
кількості циклів модифікування (2)
Fig. 2. The content of PMMA in membranes as a function of the PMMA concentration in the modifying
solution (1), and the amount of the modifying cycle (2).
У випадку модифікованої мембрани зі сторони активного шару суцільної сітки
волокон не спостерігаємо. Проте видно подовжені частинки ПММА, їхня товщина становить
переважно 1–3 мкм: вони не екранують глобули полімеру. Частинки модифікатора можуть
осаджуватися й всередині підкладки. На лицьовій поверхні спостерігаємо також і більш
тонкі частинки вони можуть осаджуватися і всередині активного шару. Частинки
модифікатора на поверхні утворюють пори мікронного розміру, які не можуть впливати на
розділову здатність мембран. Проте вони можуть екранувати пори активного шару, що
безумовно, впливатиме на цю властивість.
Дійсно, полімер утворює плівку на поверхні мембрани плівку візуально
спостерігаємо на оптичному зображенні (рис. 4). Вона містить тріщини, розміри яких
досягають 100 м і навіть більше. Це є додатковим свідченням того, що модифікатор на
зовнішній поверхні не може впливати на розділову здатність мембран. Слід зазначити сильну
адгезію ПММА до поверхні мембрани, оскільки зовнішня плівка не видаляється
ультразвуком.
Рис. 2. Вміст ПММА у мембранах як функ
ція концентрації ПММА у модифікуючому
розчині (1) та кількості циклів модифікуван
ня (2)
Fig. 2. The content of PMMA in membranes
as a function of the PMMA concentration in the
modifying solution (1), and the amount of the
modifying cycle (2).
Рис. 3. СЕМ-зображення вихідної (а-в) та модифікованої (г) мембран: поперечного перерізу
(а), підкладки (б) та активного шару (в, г)
Fig. 3. CEM image of pristine (a-c) and modified (d) membranes: cross-section (a), substrate (b) and
active layer (c, d).
а б
в г
Рис. 3. СЕМ-зображення вихідної (а-в) та модифікованої (г) мембран: поперечного перерізу (а),
підкладки (б) та активного шару (в, г)
Fig. 3. CEM image of pristine (a-c) and modified (d) membranes: cross-section (a), substrate (b) and active
layer (c, d).
Рис. 4. Оптичне зображення активного шару модифікованої мембрани
Fig. 4. Optical image of the active layer of modified membrane.
Частинки ПММА у різних ділянках мембрани (всередині підкладки та активного
шару, на зовнішній поверхні) забезпечують їхні різні розділові властивості (рис. 5).
84 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
У випадку модифікованої мембрани зі
сторони активного шару суцільної сітки
волокон не спостерігаємо. Проте видно
подовжені частинки ПММА, їхня товщи
на становить переважно 1–3 мкм: вони не
екранують глобули полімеру. Частинки
модифікатора можуть осаджуватися й все
редині підкладки. На лицьовій поверхні
спостерігаємо також і більш тонкі частин
ки − вони можуть осаджуватися і всереди
ні активного шару. Частинки модифікатора
на поверхні утворюють пори мікронного
розміру, які не можуть впливати на роз
ділову здатність мембран. Проте вони мо
жуть екранувати пори активного шару, що
безумовно, впливатиме на цю властивість.
Дійсно, полімер утворює плівку на по
верхні мембрани − плівку візуально спосте
рігаємо на оптичному зображенні (рис. 4).
Вона містить тріщини, розміри яких дося
гають ≈100 µм і навіть більше. Це є додат
ковим свідченням того, що модифікатор на
зовнішній поверхні не може впливати на
розділову здатність мембран. Слід зазна
чити сильну адгезію ПММА до поверхні
мембрани, оскільки зовнішня плівка не ви
даляється ультразвуком.
Частинки ПММА у різних ділянках
мембрани (всередині підкладки та актив
ного шару, на зовнішній поверхні) забез
печують їхні різні розділові властивості
(рис. 5).
Інша функція модифікатора полягає в
наданні жорсткості полімерній матриці.
Як приклад на рис. 5а наведено залежності
об’єму відфільтрованої води від часу фільт
рування для деяких мембран. Спочатку
криві V− τ не є лінійними через стискання
мембрани. Після опресування криві набу
вають лінійності. Іншими словами, залеж
ності V− τ апроксимуються поліноміальни
ми функціями:
V = a + bτ , де (7)
a та b − емпіричні параметри. Лінійність
залежностей V− τ передбачає постійне зна
чення величини b, тобто b = bconst. Час, за
який досягається стаціонарний потік пер
меату, характеризує жорсткість мембрани.
Рис. 5 б ілюструє зміну параметра b у часі
(ця величина нормована до bconst), а час вста
новлення стаціонарного потоку наведено у
табл. 1. У цій же таблиці представлено від
носне зменшення потоку порівняно з по
чатковим значенням. У ряду вихідна мемб
рана − одноразово модифіковані мембрани
величини часу встановлення стаціонарного
потоку та його відносного спаду, в основ
ному, зменшуються зі зростанням вмісту
полімеру в мембрані. Навпаки, зі зростан
ням концентрації модифікуючого розчи
ну ці величини досягають максимуму для
зразка ПMMA-3.1.
Рис. 4. Оптичне зображення активного шару
модифікованої мембрани
Fig. 4. Optical image of the active layer of mo
dified membrane.
а б
в г
Рис. 3. СЕМ-зображення вихідної (а-в) та модифікованої (г) мембран: поперечного перерізу (а),
підкладки (б) та активного шару (в, г)
Fig. 3. CEM image of pristine (a-c) and modified (d) membranes: cross-section (a), substrate (b) and active
layer (c, d).
Рис. 4. Оптичне зображення активного шару модифікованої мембрани
Fig. 4. Optical image of the active layer of modified membrane.
Частинки ПММА у різних ділянках мембрани (всередині підкладки та активного
шару, на зовнішній поверхні) забезпечують їхні різні розділові властивості (рис. 5).
85https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
Рис. 5. Залежності: (а) об'єму фільтрованої води від часу, (б) параметра b-bconst від часу, (в)
потоку від тиску, (г) проникності від концентрації модифікуючого розчину ПММА (1) та циклів
модифікування (2). Мембрани (а-в): вихідна (1), ПММА-1.1 (2), ПММА-1.7 (3), ПММА-7.1 (4).
Тиск: 0.5 атм (а, б), 0.5–2 атм (в, г)
Fig. 5. Dependences: (а) the volume of filtrated water on time, (b) b-bconst parameter on time, (c) water
flux on pressure, (d) permittivity on the concentration of the modifyuing solytion of PMMA (1) and/
modifying cycles (2). Membranes (a-c): pristine (1), PММА-1.1 (2), PММА-1.7 (3), PММА-7.1 (4).
Pressure: 0.5 bar (а, b), 0.5–2 bar (c, d).
а б
в г
Рис. 5. Залежності: (а) об'єму фільтрованої води від часу, (б) параметру b-bconst від часу, (в) потоку від
тиску, (г) проникності від концентрації модифікуючого розчину ПММА (1) та циклів модифікування
(2). Мембрани (а-в): вихідна (1), ПММА-1.1 (2), ПММА-1.7 (3), ПММА-7.1 (4). Тиск: 0.5 атм (а, б),
0.5–2 атм (в, г)
Fig. 5. Dependences: (а) the volume of filtrated water on time, (b) b-bconst parameter on time, (c) water flux
on pressure, (d) permittivity on the concentration of the modifyuing solytion of PMMA (1) and/ modifying
cycles (2). Membranes (a-c): pristine (1), PММА-1.1 (2), PММА-1.7 (3), PММА-7.1 (4). Pressure: 0.5 bar
(а, b), 0.5–2 bar (c, d).
Інша функція модифікатора полягає в наданні жорсткості полімерній матриці. Як
приклад на рис. 5а наведено залежності об’єму відфільтрованої води від часу фільтрування
для деяких мембран. Спочатку криві V не є лінійними через стискання мембрани. Після
опресування криві набувають лінійності. Іншими словами, залежності V апроксимуються
поліноміальними функціями:
V a b , де (7)
a та b емпіричні параметри. Лінійність залежностей V передбачає постійне значення
величини b , тобто constb b . Час, за який досягається стаціонарний потік пермеату,
характеризує жорсткість мембрани. Рис. 5 б ілюструє зміну параметра b у часі (ця величина
нормована до constb ), а час встановлення стаціонарного потоку наведено у табл. 1. У цій же
таблиці представлено відносне зменшення потоку порівняно з початковим значенням. У ряду
вихідна мембрана одноразово модифіковані мембрани величини часу встановлення
стаціонарного потоку та його відносного спаду, в основному, зменшуються зі зростанням
а б
в г
Рис. 5. Залежності: (а) об'єму фільтрованої води від часу, (б) параметру b-bconst від часу, (в) потоку від
тиску, (г) проникності від концентрації модифікуючого розчину ПММА (1) та циклів модифікування
(2). Мембрани (а-в): вихідна (1), ПММА-1.1 (2), ПММА-1.7 (3), ПММА-7.1 (4). Тиск: 0.5 атм (а, б),
0.5–2 атм (в, г)
Fig. 5. Dependences: (а) the volume of filtrated water on time, (b) b-bconst parameter on time, (c) water flux
on pressure, (d) permittivity on the concentration of the modifyuing solytion of PMMA (1) and/ modifying
cycles (2). Membranes (a-c): pristine (1), PММА-1.1 (2), PММА-1.7 (3), PММА-7.1 (4). Pressure: 0.5 bar
(а, b), 0.5–2 bar (c, d).
Інша функція модифікатора полягає в наданні жорсткості полімерній матриці. Як
приклад на рис. 5а наведено залежності об’єму відфільтрованої води від часу фільтрування
для деяких мембран. Спочатку криві V не є лінійними через стискання мембрани. Після
опресування криві набувають лінійності. Іншими словами, залежності V апроксимуються
поліноміальними функціями:
V a b , де (7)
a та b емпіричні параметри. Лінійність залежностей V передбачає постійне значення
величини b , тобто constb b . Час, за який досягається стаціонарний потік пермеату,
характеризує жорсткість мембрани. Рис. 5 б ілюструє зміну параметра b у часі (ця величина
нормована до constb ), а час встановлення стаціонарного потоку наведено у табл. 1. У цій же
таблиці представлено відносне зменшення потоку порівняно з початковим значенням. У ряду
вихідна мембрана одноразово модифіковані мембрани величини часу встановлення
стаціонарного потоку та його відносного спаду, в основному, зменшуються зі зростанням
а
в
б
г
86 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
Таблиця 1
Фільтрування води та розчину альбуміну через вихідну та модифіковані мембрани
Table 1.
Filtration of water and albumin solution through the pristine and modified membranes.
Meмбрана
Фільтрування води Фільтрування
розчину альбуміну
Час
встановлення
стаціонарного
потоку, с
Зменшення
потоку, % ε, % Rм, м-1 r, нм J, м3м-2с-1 R, %
Вихідна 3000 19 62 6.03×1012 33 2.96×10-5 3
ПMMA-1.1 2100 26 50 1.85×1013 24 1.17×10-5 30
ПMMA-3.1 2700 31 46 2.20×1013 21 5.82×10-6 81
ПMMA-7.1 2400 6 49 6.14×1012 63 1.76×10-5 69
ПMMA-1.3 1800 11 38 8.76×1012 36 8.82×10-6 91
ПMMA-1.7 1200 9 34 1.10×1013 37 5.88×10-6 87
ПMMA-1.10 1500 8 28 8.93×1012 42 1.17×10-5 83
ПMMA-1.15 3000 8 30 2.11×1013 18 5.45×10-6 83
Рис. 5 в ілюструє потоки в стаціонарно
му стані як функції тиску. Лінійність за
лежностей J – ΔP означає стійкість введено
го до мембран полімерного модифікатора
до дії тиску. Іншими словами, залежність
відповідає закону Дарсі.
Гідродинамічну проникність як функ
цію концентрації модифікуючого розчину
та кількості циклів модифікування пред
ставлено на рис. 5 г. Найменшу проникність
знайдено для мембран ПMMA-1.1, ПMMA-
3.1 та ПMMA-1.15.
Багаторазове модифікування зменшує
проникність мембран (перехід від ПММА-
1.1 до ПММА-3.1), а потім підвищує її (по
рівняння ПММА-3.1 і ПММА-7.1). У ви
падку ПММА-7.1 проникність є близькою
до такої для немодифікованої мембрани.
Стосовно серії ПММА-1.1−ПMMA-1.15 для
зразка, що містить мінімальну кількість
модифікатора, знайдено найменшу вели
чину L. Аналогічну поведінку демонструє
мембрана ПMMA-1.15.
На гідродинамічну проникність мемб
ран впливає як розмір пор, так і загальна
пористість. Різна проникність модифіко
ваних мембран може бути результатом: (i)
звуження пор внаслідок адсорбції частинок
модифікатора на їхніх стінках (зменшення
розміру пор та пористості) або блокування
пор частинками (зменшення пористості),
(ii) розтягування стінок пор (збільшення
розміру пор), (iii) екрануванням пор як
активного шару, так і підкладки частин
ками модифікатора на зовнішній поверхні
(зменшення потоку фільтрату, що зумов
лює зниження розрахованої згідно рівнян
ня (5) величини r). Розташування частинок
87https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
у мембрані представлено на рис. 6. На ме
ханізм блокування та звуження пор вка
зує зменшення пористості зі збільшенням
вмісту модифікатора (див. табл. 1 та рис. 2).
На відміну від іонообмінних полімерів, що
містять неорганічний іоніт, де частинки
модифікатора виконують роль додаткових
осмотичних центрів [38], розтягування пор
інертної мембрани відбувається за раху
нок механічного впливу частинок. На цей
механізм вказує збільшення розміру пор
мембран ПММВ-7.1 та ПММА-1.3-ПМ
МА-1.10 порівняно з вихідною мембраною.
Оскільки мембрани є асиметричними, то
потік фільтрації визначається порами як
активного шару, так і підкладки. Крім цьо
го, товщину цих компонентів мембрани не
враховують. Це означає, що рівняння (5)
дає лише ефективні значення.
Рис. 6. Розташування частинок модифікатора
у мембрані: (а) зменшення пористості та розміру
пор внаслідок їхнього звуження-блокування,
(б) збільшення розміру пор внаслідок їхнього
розтягування, (в) екранування пор частинками
модифікатора на зовнішній поверхні (в)
Fig. 6. Location of the modifier particles in the
membrane: (a) decrease in porosity and pore size
due to their constriction-blocking, (b) increase
in pore size due to their stretching, (c) screening
of pores with modifier particles on the outer sur
face (c).
Розтягування пор є можливим внаслі
док формування частинок, розмір яких є
більшим, ніж розмір пор. Це відбуваєть
ся за концентрації модифікуючого розчи
ну більшій, ніж 1 %. Дійсно, збільшення
концентрації призводить до агрегування
макромолекул. Варто також зазначити, що
розчин ПММА у хлороформі не розділя
ється на фази, які містять макромолекули
більшої чи меншої маси (параметр Хаґґін
са у рівнянні Флорі – Хаґґінса дорівнює
нулю [39]).
Слід також підкреслити, що при моди
фікуванні з використанням 1% розчину
ПММА частинки полімеру найменш щіль
но упаковані у порах матриці, про що свід
чить збільшення стискання мембран у ряду
вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-3.1
(див. табл. 1). Тиск зумовлює ущільнення
інкорпорованих частинок, результатом чого
є зменшення розміру пор мембрани. Семи
разове модифікування призводить до утво
рення більш щільної упаковки частинок мо
дифікатора − мембрана ПММА-1.7 демон
струє найменшу зміну потоку під впливом
тиску. За багаторазового модифікування
раніше осаджені частинки ПММА частково
розчиняються та переосаджуються.
Нарешті, при використанні найбільш
концентрованого модифікуючого розчину
превалює екранування зовнішньої поверх
ні мембран: для зразка ПММА-1.15 знайде
но найменший розмір пор.
Отже, звуження-блокування пор мемб
ран та екранування їхньої зовнішньої по
верхні спричиняють зменшення потоку
води, а розтягування пор − його збільшен
ня, Ці конкуруючі фактори зумовлюють
екстремуми залежностей, представлених
на рис. 5 г. Аналіз даних табл. 1 (радіус пор)
Рис. 6. Розташування частинок модифікатора у мембрані: (а) зменшення пористості та розміру пор
внаслідок їхнього звуження-блокування, (б) збільшення розміру пор внаслідок їхнього розтягування,
(в) екранування пор частинками модифікатора на зовнішній поверхні (в)
Fig. 6. Location of the modifier particles in the membrane: (a) decrease in porosity and pore size due to their
constriction-blocking, (b) increase in pore size due to their stretching, (c) screening of pores with modifier
particles on the outer surface (c).
Розтягування пор є можливим внаслідок формування частинок, розмір яких є
більшим, ніж розмір пор. Це відбувається за концентрації модифікуючого розчину більшій,
ніж 1 %. Дійсно, збільшення концентрації призводить до агрегування макромолекул. Варто
також зазначити, що розчин ПММА у хлороформі не розділяється на фази, які містять
макромолекули більшої чи меншої маси (параметр Хаґґінса у рівнянні Флорі – Хаґґінса
дорівнює нулю [39]).
Слід також підкреслити, що при модифікуванні з використанням 1% розчину ПММА
частинки полімеру найменш щільно упаковані у порах матриці, про що свідчить збільшення
стискання мембран у ряду вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-1.3 (див. табл. 1).
Вочевидь у цьому випадку при модифікуванні пори розтягуються. Тиск зумовлює
ущільнення інкорпорованих частинок, результатом чого є зменшення розміру пор мембрани.
Семиразове модифікування призводить до утворення більш щільної упаковки частинок
модифікатора мембрана ПММА-1.7 демонструє найменшу зміну потоку під впливом тиску.
За багаторазового модифікування раніше осаджені частинки ПММА частково розчиняються
та переосаджуються.
Нарешті, при використанні найбільш концентрованого модифікуючого розчину
превалює екранування зовнішньої поверхні мембран: для зразка ПММА-1.15 знайдено
найменший розмір пор.
Отже, звуження-блокування пор мембран та екранування їхньої зовнішньої поверхні
спричиняють зменшення потоку води, а розтягування пор його збільшення, Ці конкуруючі
фактори зумовлюють екстремуми залежностей, представлених на рис. 5 г. Аналіз даних табл.
1 (радіус пор) дозволяє зробити висновок, що механізм звуження-блокування пор превалює
для зразків ПММА-1.1 та ПММА-3.1, а екранування поверхні – для ПММА 1.15. Для інших
мембран визначальним є механізм розтягування пор. На гідродинамічний опір мембран
впливає як розмір пор, так і пористість.
Для подальших досліджень вибрано мембрани з приблизно однаковою проникністю
(гідродинамічним опором) ПММА-1.1 та ПММА-7.1. Проте розмір їхніх пор менший
(ПММА-1.1) та більший (ПММА-7.1) порівняно з вихідною мембраною. Для тестування
мембран застосовано розчини лінійного полімеру (ПВП), глобулярного полімеру (альбуміну)
та золю гідратованого оксиду феруму (ІІІ). Конформації полімерів та агрегація
макромолекул дуже залежать від тиску, а стан частинок золю менш чутливий до цього
фактора. Проте розведення золю призводить до зміни розміру частинок (рис. 7). Так,
88 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
дозволяє зробити висновок, що механізм
звуження-блокування пор превалює для
зразків ПММА-1.1 та ПММА-3.1, а екра
нування поверхні – для ПММА 1.15. Для
інших мембран визначальним є механізм
розтягування пор. На гідродинамічний
опір мембран впливає як розмір пор, так і
пористість.
Для подальших досліджень вибрано
мембрани з приблизно однаковою проник
ністю (гідродинамічним опором) − ПММА-
1.1 та ПММА-7.1. Проте розмір їхніх пор
менший (ПММА-1.1) та більший (ПММА-
7.1) порівняно з вихідною мембраною. Для
тестування мембран застосовано розчини
лінійного полімеру (ПВП), глобулярного
полімеру (альбуміну) та золю гідратовано
го оксиду феруму (ІІІ). Конформації полі
мерів та агрегація макромолекул дуже зале
жать від тиску, а стан частинок золю менш
чутливий до цього фактора. Проте розве
дення золю призводить до зміни розміру
частинок (рис. 7). Так, вихідний розчин
містить частинки розміром 25–800 нм. До
мінують частинки розміром 80 та 400 нм.
Розведення призводить до зміни розміру
частинок − діапазон розміру зсувається у
бік менших значень діаметру (20–800 нм).
У цьому випадку переважають частинки 63
та 250 нм, проте частка менших частинок
зменшується. Таким чином, розведення
супроводжується як агрегацією (збільшен
ня площі піку частинок, порядок розміру
яких становить 100 нм), так і дезагрегацією
(зменшення розміру домінуючих та най
менших частинок).
вихідний розчин містить частинки розміром 25–800 нм. Домінують частинки розміром 80 та
400 нм. Розведення призводить до зміни розміру частинок діапазон розміру зсувається у
бік менших значень діаметру (20–800 нм). У цьому випадку переважають частинки 63 та 250
нм, проте частка менших частинок зменшується. Таким чином, розведення супроводжується
як агрегацією (збільшення площі піку частинок, порядок розміру яких становить 100 нм), так
і дезагрегацією (зменшення розміру домінуючих та найменших частинок).
а б
Рис. 7. Розподіл частинок гідратованого оксиду феруму (ІІІ) за розмірами. Золь: свіжоприготовлений
(а), розведений у 20 разів (б)
Fig. 7. Particle size distributions for hydrated iron (III) oxide. Sol: fresh (a). diluted in 20 times (b).
В усіх випадках потік пермеату зменшується в послідовності ПММА-1.1< ПММА-
1.7< вихідна мембрана (табл. 2). Менші величини потоку через мембрану ПММА-1.1
порівняно з вихідною мембраною зумовлено зменшенням розміру пор з однієї сторони та
зменшенням пористості з іншої. Водночас менший потік через мембрану ПММА-1.7
відносно немодифікованої мембрани спричинений меншою пористістю.
У парі модифікованих мембран менший потік демонструє мембрана ПММА-1.1 із
меншим розміром пор.
Мембрани затримують неорганічні частинки. У цьому випадку мембрана з більшим
розміром пор, ніж вихідна (ПММА-1.7) характеризується найменшою селективністю до
колоїдних частинок гідратованого оксиду феруму (ІІІ). Для мембрани з меншим розміром
пор (ПММА-1.1) характерною є більша селективність. На підставі даних табл. 2 та рис. 7
можна зробити висновок, що вихідна мембрана затримує частинки більші, ніж 400 нм,
мембрана ПММА-1.1 більші, ніж 150 нм, а ПММА-1.7 більші, ніж 600 нм.
Таблиця 2
Фільтрування колоїдних розчинів
Table 2.
Filtration of colloidal solutions.
Мембрана ПВП Гідратований оксид Fe(III) Рослинний альбумін
J, м3м-2с-1 , % J, м3м-2с-1 , % J, м3м-2с-1 , %
Вихідна 2.5710-5 0.5 5.8810-5 32 2.9610-5 5
ПММА-1.1 1.0910-5 2 3.2710-5 56 1.1710-5 30
ПММА-1.7 1.3410-5 4 4.7110-5 14 1.7610-5 87
Селективність мембран до органічних речовин посилюється зі збільшенням вмісту
модифікатора. Мембрана з найбільшим розміром пор (ПММА-1.7) виявляє найбільшу
селективність, що може бути зумовлено бар'єрним ефектом частинок модифікатора, які,
Рис. 7. Розподіл частинок гідратованого оксиду феруму (ІІІ) за розмірами. Золь: свіжопри
готовлений (а), розведений у 20 разів (б)
Fig. 7. Particle size distributions for hydrated iron (III) oxide. Sol: fresh (a). diluted in 20 times (b).
В усіх випадках потік пермеату зменшу
ється в послідовності ПММА-1.1< ПММА-
1.7< вихідна мембрана (табл. 2). Менші ве
личини потоку через мембрану ПММА-1.1
порівняно з вихідною мембраною зумовлено
зменшенням розміру пор з однієї сторони та
зменшенням пористості − з іншої. Водночас
менший потік через мембрану ПММА-1.7
89https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
відносно немодифікованої мембрани спри
чинений меншою пористістю.
У парі модифікованих мембран менший
потік демонструє мембрана ПММА-1.1 із
меншим розміром пор.
Мембрани затримують неорганічні час
тинки. У цьому випадку мембрана з біль
шим розміром пор, ніж вихідна (ПММА-
1.7) характеризується найменшою селек
тивністю до колоїдних частинок гідрато
ваного оксиду феруму (ІІІ). Для мембра
ни з меншим розміром пор (ПММА-1.1)
характерною є більша селективність. На
підставі даних табл. 2 та рис. 7 можна зро
бити висновок, що вихідна мембрана за
тримує частинки більші, ніж 400 нм, мемб
рана ПММА-1.1 − більші, ніж 150 нм, а
ПММА-1.7 − більші, ніж 600 нм.
Таблиця 2
Фільтрування колоїдних розчинів
Table 2.
Filtration of colloidal solutions.
Мембрана
ПВП Гідратований оксид Fe(III) Рослинний альбумін
J, м3м-2с-1 ϕ, % J, м3м-2с-1 ϕ, % J, м3м-2с-1 ϕ, %
Вихідна 2.57×10-5 0.5 5.88×10-5 32 2.96×10-5 5
ПММА-1.1 1.09×10-5 2 3.27×10-5 56 1.17×10-5 30
ПММА-1.7 1.34×10-5 4 4.71×10-5 14 1.76×10-5 87
Селективність мембран до органічних
речовин посилюється зі збільшенням вміс
ту модифікатора. Мембрана з найбільшим
розміром пор (ПММА-1.7) виявляє найбіль
шу селективність, що може бути зумовлено
бар'єрним ефектом частинок модифікатора,
які, найбільш ймовірно, розташовані пер
пендикулярно до стінок пор (див. рис. 6 б).
Слід відзначити, що серед полімерів най
меншу селективність знайдено для ліній
ного ПВП. Вочевидь, клубки макромолекул
розмотуються під впливом тиску.
Водночас глобулярний альбумін затри
мується набагато краще, що, вірогідно,
зумовлено агрегуванням глобул під дією
тиску. Слід зазначити, що альбумін, отри
маний з насіння Moringa oleifera, містить
загалом маленькі частинки [31]. Домінує
фракція <0,9 кДа (61.58 %). Інші фракції:
0.9–12.4 кДа (29.46%), 29–66 кДа (7.07 %) та
66 кДа (1.89%). Мембрани ПMMA-1.3–1.15
та ПMMA 3.1 характеризуються селектив
ністю, яка є вищою за 80% (див. табл. 1).
Дещо меншу селективність (69 %) демон
струє мембрана ПMMA 7.1, для якої знай
дено найбільший розмір пор. Після випа
рювання води альбумін пермеату можна
використати як харчову добавку. Концен
трат, що містить великі фракції, рекомен
довано для застосування у водоочищенні
аналогічно [31–34].
Для освітлення соку гуайяви використо
вували мембрану з найменшим розміром
пор (ПММА-3.1) та мембрану, для якої
притаманна найвища селективність до рос
линного білка (ПММА-1.3). Таким чином,
90 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
отримано прозорий пермеат, який відпові
дає певним вимогам (рис. 8 а). Потік та се
лективність мембран щодо сухих речовин
корелює з розміром пор (табл. 3, див. також
табл. 1): що менший розмір пор, то вищою
є селективність і тим меншим є потік. Кон
центрат містить більші частинки порівня
но з вихідним соком (рис. 8 б). Розмір до
мінуючих частинок становить 9 (вихідний
сік) та 17 мкм (концентрат). Aгрегація під
впливом тиску підвищує селективність
мембран. Проте у цьому випадку досяг
нення 100% селективності є небажаним,
оскільки пермеат втратить свої органолеп
тичні властивості. Освітлений сік можна
використати для виробництва газованих
напоїв, желе та мармеладу. Концентрат із
великим вмістом пектинів можна рекомен
дувати для виробництва варення.
Рис. 8. Вихідний (праворуч) та освітлений (ліворуч) сік гуайяви (а), розподіл частинок за
розмірами у вихідному соку (1) та концентраті (2) (б)
Fig. 8. Initial (right side) and clarified (left side) goiaba juice (a), particle size distribution in initial
juice and concentrate (b).
найбільш ймовірно, розташовані перпендикулярно до стінок пор (див. рис. 6 б). Слід
відзначити, що серед полімерів найменшу селективність знайдено для лінійного ПВП.
Вочевидь, клубки макромолекул розмотуються під впливом тиску.
Водночас глобулярний альбумін затримується набагато краще, що, вірогідно,
зумовлено агрегуванням глобул під дією тиску. Слід зазначити, що альбумін, отриманий з
насіння Moringa oleifera, містить загалом маленькі частинки [31]. Домінує фракція <0,9 кДа
(61.58 %). Інші фракції: 0.9–12.4 кДа (29.46%), 29–66 кДа (7.07 %) та 66 кДа (1.89%).
Мембрани ПMMA-1.3–1.15 та ПMMA 3.1 характеризуються селективністю, яка є вищою за
80% (див. табл. 1). Дещо меншу селективність (69 %) демонструє мембрана ПMMA 7.1, для
якої знайдено найбільший розмір пор. Після випарювання води альбумін пермеату можна
використати як харчову добавку. Концентрат, що містить великі фракції, рекомендовано для
застосування у водоочищенні аналогічно [31–34].
Для освітлення соку гуайяви використовували мембрану з найменшим розміром пор
(ПММА-3.1) та мембрану, для якої притаманна найвища селективність до рослинного білка
(ПММА-1.3). Таким чином, отримано прозорий пермеат, який відповідає певним вимогам
(рис. 8 а). Потік та селективність мембран щодо сухих речовин корелює з розміром пор
(табл. 3, див. також табл. 1) що менший розмір пор, то вищою є селективність і тим меншим
є потік. Концентрат містить більші частинки порівняно з вихідним соком (рис. 8 б). Розмір
домінуючих частинок становить 9 (вихідний сік) та 17 мкм (концентрат). Aгрегація під
впливом тиску підвищує селективність мембран. Проте у цьому випадку досягнення 100%
селективності є небажаним, оскільки пермеат втратить свої органолептичні властивості.
Освітлений сік можна використати для виробництва газованих напоїв, желе та мармеладу.
Концентрат із великим вмістом пектинів можна рекомендувати для виробництва варення.
Розмір частинок, мкм
Ф
ра
кц
ія
, %
0
20
40
60
80
а б
Рис. 8. Вихідний (праворуч) та освітлений (ліворуч) сік гуайяви (а), розподіл частинок за розмірами у
вихідному соку (1) та концентраті (2) (б)
Fig. 8. Initial (right side) and clarified (left side) goiaba juice (a), particle size distribution in initial juice and
concentrate (b).
Таблиця 3
Баромембранне освітлення соку гуайяави
Table 3.
Baromembrane clarification of goiaba juice.
Мембрана J, м3м-2с-1 , %
Вихідна 3.1010-6 33
ПММА-1.3 2.5410-6 60
ПММА-3.1 2.0110-6 73
Таблиця 3
Баромембранне освітлення соку гуа
йяави
Table 3.
Baromembrane clarification of goiaba
juice.
Мембрана J, м3м-2с-1 ϕ, %
Вихідна 3.10×10-6 33
ПММА-1.3 2.54×10-6 60
ПММА-3.1 2.01×10-6 73
ВИСНОВКИ. Для надання мембранам
здатності затримувати колоїдні частинки і
стійкості до стиснення, асиметричні гнуч
кі полімерні мікрофільтраційні мембрани
були модифіковані різною кількістю жор
сткого полімеру ПММА. На підставі даних
мікроскопії та водного тесту запропонова
но механізм модифікування: (i) блокування
пор мембрани частинками ПММА або зву
ження пор за рахунок адгезії модифікато
ра до їхніх стінок, (ii) розтягування стінок
Стор. 76, ІІ колонка, перший абзац після рисунку. замість " Проникність мембран
визначають, " має бути " Проникність мембран визначається, "
замість: "співвідношенням об'єму пор (Vn) та об'єму мембрани (Vì)" має бути " ...об'єму
пор ( nV ) та об'єму мембрани ( mV )"
Формула (4) повинна мати такий вигляд:
n
m
V
V
Стор. 77,друга колонка, другий абзац зверху. Перед "Результатом модифікування
мембран " має бути заголовок розділу РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ.
Стор. 80, букви під рис. 5. Для В та Г має бути застосований шрифт Times New
Roman (напевно).
Стор.81, кол. 1, другий абзац після таблиці. Замість "Гідродинамічну проникність як
функція концентрації " має бути " Гідродинамічну проникність як функцію концентрації... "
кол.2, перший абзац після таблиці. Замість "що містять " має бути "що містить "
Стор.82, кол. 1, ряд. 15. Замість "визначають порами" має бути " визначається
порами".
Стор.82, кол. 2, ряд. 18. Замість "вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-1.3 " має бути
"вихідна мембрана<ПММА-1.1<ПММА-3.1"
Ряд. 19-20. Приберіть, будь ласка, фразу "Вочевидь у цьому випадку при
модифікуванні пори розтягуються".
Стор. 85, кол. 1, ряд. 5. Після ...табл. 1), вірогідно, потрібна двокрапка.
Рис. 8 б. вставте, будь ласка, рисунок, який наведено нижче.
Література.
У посиланнях 1, 2, 5, 9, 10, 13, 14, 26, 30 треба прибрати літеру р. наприкінці, оскільки
номер відповідає не номеру сторінки, а номеру статті.
ба
91https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
пор інкорпорованими частинками, (iii) ек
ранування пор як активного шару, так і
підкладки частинками модифікатора, лока
лізованими на зовнішній поверхні. Меха
нізм (і) домінує за низького вмісту ПММА
в мембранах (до 15%). За вищого вмісту
модифікатора переважають механізми (ii)
та (iii). З практичної точки зору мембрани з
низьким вмістом модифікатора є найбільш
цінними, оскільки введення саме невеликої
його кількості дозволяє регулювати селек
тивність мембран у широкому діапазоні
(30–91 %). Селективність мембран посилю
ється у послідовності: ПВП<гідратований
оксид феруму (ІІІ)< рослинний альбумін.
Це пов'язано із впливом тиску на колоїд
ні частинки, який полягає у розмотуванні
клубків макромолекул (ПВП) та агрегації
глобул (альбумін), тоді як неорганічні час
тинки є стійкими до дії тиску.
Таким чином, мембрани можна вико
ристовувати для цілеспрямованого відді
лення великих частинок білка від більш
дрібних фракцій, які можна використову
вати як харчові добавки завдяки їхній кра
щій засвоюваності. Мембрани також за
стосовували для освітлення соку гуайяви:
при цьому вміст сухих речовин у пермеаті
зменшується на 73%. Освітлений сік можна
використовувати для виробництва газова
них напоїв, желе та мармеладу. Концентрат
із великим вмістом пектинів можна реко
мендувати для виробництва варення.
Оскільки ПММА є гідрофобним поліме
ром, то рекомендовано додаткове введення
гідрофілізуючих добавок (гідрофільних по
лімерів, неорганічних іонітів, оксиду гра
фену) для запобігання забрудненню мемб
ран. Це становить предмет подальших до
сліджень.
Роботу виконано в рамках держбю
джетної теми «Розроблення мемб
ран, модифікованих композитами
на основі полімерів із неорганічними
гідрофілізуючими та антибактеріальни
ми добавками, для вилучення токсичних
і цінних компонентів із водних розчи
нів», державний реєстраційний номер:
0122U001235, а також у рамках проєк
ту «Development of membranes of poly
(lactic acid) PLA produced in 3D printer
and application for the removal of emerging
contaminants», який фінансується фон
дом Araucaria (Бразилія).
EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MOR
PHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES
OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION
MEMBRANES.
G.A. V. Magalhães -Ghiotto1, L.C.A. Molina2,
K.O. Kudelko3, L. Nishi2, R. Bergamasco2,
Yu.S. Dzyazko3
1 Department of Biotechnologies, Genetics and
Cell Biology, State University of Maringa,
Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-
900, Brazil
2 Department of Chemical Engineering, State
University of Maringa,
Av. Colombo, 5790, Maringa, Parana ´ 87020-
900, Brazil
3 V.I. Vernadskii Institute of General & Inorganic
Chemistry of the NAS of Ukraine,
32/34 Acad. Palladin Ave, 03142 Kyiv, Ukraine
Email:dzyazko@gmail.com.
92 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
Modifying membranes is a common ap
proach to improve their separation ability. In
this work, a series of the membranes, which
reject colloidal particles of a wide diapason
of their size, was obtained by modifying ace
tylcellulose microfiltration membranes with
such rigid polymer as polymetylmetacrilate.
Modifying was carried out by precipitation of
the polymer in the membrane pores, the depo
sition occurred from the solutions of differ
ent concentrations. Other way was multistage
modifying membranes with a solution of the
same concentration. Depending on the mod
ifying conditions, the content of polymetyl
metacrilate in the membrane was 12–44 %.
Morphology of the composite membranes was
investigated by optical and scanning electron
microscopy. Water test was also performed
at 0.5–2 bar. The membranes obey Darcy
law in this pressure diapason: thus, the pore
radius can be approximately estimated from
the Hagen – Poiseuille equation (18–63 nm).
Moreover, the modifier minimizes the mem
brane compression: a decrease of the perme
ate flux is 19 % (pristine membrane) and 8%
for membranes containing high amount of the
modifier. Colloidal solutions of water-soluble
linear polymer, vegetable protein and sol of hy
drated iron oxide were also used for the mem
brane testing. The selectivity of composite
membranes enhances in the row: polyvinylpy
rollidone < iron oxide < albumin. In the case
of vegetable protein, the membrane selectivity
is 30–91% depending on the modifier content.
The membrane with highest separation ability
was used for clarification of goiaba juice: the
selectivity towards total solids was found to
reach 33–73%. The permeate can be used for
the production of beverages, the concentrate
is recommended for confectionery industry.
Polymethylmetacrylate can be recommend
ed for the membrane modifying as a binding
component in the composite containing also
hydrophilic agent.
Key words: Composite membrane, acetyl
cellulose, ultrafiltration, sol of hydrated iron
(III) oxide, juice clarification.
ЛІТЕРАТУРА
1. Ang M.B.M.Y., Marquez J.A.D., Lin C.-C., Yang
H.-L., Wang Y.-S., Huang S.-H., Tsai H.-A.,
Lee K.-R. Modifying the surface of active po
lyamide layer in thin-film composite tubular
membranes with polyethylene glycol for im
proved separation and antifouling. J. Taiwan
Inst. Chem. Eng. 2022. 131. 104157.
2. Tomczak W., Gryta M. Comparison of poly
propylene and ceramic microfiltration mem
branes applied for separation of 1,3-PD fer
mentation broths and Saccharomyces cerevisi-
ae yeast suspensions. Membranes. 2021. 11(1).
44.
3. Wang X., Xiao C., Liu H., Chen M., Xu H.,
Luo W., Zhang F. Robust functionalization of
underwater superoleophobic PVDF-HFP tu
bular nanofiber membranes and applications
for continuous dye degradation and oil/water
separation. J. Membr. Sci.2020. 596. 117583 p.
4. Wang X., Zeng B., Chen T., Liu X., Wu T.,
Shen H., Luo W., Yuan C., Xu Y., Chen G.,
Dai L. Polyethersulfone microfiltration mem
brane modified by an amphiphilic dithio
lane-containing copolymer for improving an
ti-protein-fouling performance and rejection
of nanoparticles. Polymers Adv. Technol. 2020.
31(11). P. 2816–2826.
5. Remanan S., Das N.C. A unique microfiltra
tion membrane derived from the poly(ethy
lene-co-methyl acrylate)/Poly(vinylidene fluo
ride) (EMA/PVDF) biphasic blends and sur
face modification for antifouling application.
Polymer Testing. 2019. 79. 106031.
93https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
6. Ng K.S.Y., Haribabu M., Dalton J.E.H., Dun
stan D.E., MartinG. J.O. Mechanisms of flux
decline in skim milk ultrafiltration: A review.
J. Membr. Sci. 2017. 523. P.144–162.
7. Ng K.S.Y., Dunstan D.E., Martin G.J.O. Influ
ence of processing temperature on flux decline
during skim milk ultrafiltration. Sep. Purif.
Technol. 2018. 195. P. 322–331.
8. Kudelko K.O., Rozhdestvenska L. M., Verbyts
ka A.А., Borysenko Yu. V., Borsukov V.Z. Mic
rofiltration membranes modified with hydrat
ed zirconium dioxide containing carbon na
nodots. Technologies and Engineering. Chemi-
cal and Biopharmaceutical Technologies 2022.
5(10). P. 43–55.
9. Bazrafshan N., Firouzjaei M.D., Elliott M.,
Moradkhani A., Rahimpour A. Preparation
and modification of low-fouling ultrafiltra
tion membranes for cheese whey treatment by
membrane bioreactor. Case Studies Chem. En-
vir. Eng. 2021. 4.100137.
10. Soltani M., Saremnezhad S., Faraji A.R., Hay
aloglu A.A. Perspectives and recent innova
tions on white cheese produced by conven
tional methods or ultrafiltration technique.
Int. Dairy J. 2022. 125. 105232.
11. Zmievskii Yu., Rozhdestvenska L., Dzyazko
Yu., Kornienko L., Myronchuk V., Bildukevich
A., Ukrainetz A. Organic-inorganic materials
for baromembrane separation. Springer Proc.
Phys. 2017. 196. P. 675–686.
12. Zmievskii Yu., Dzyazko Yu., Myronchuk V.,
Rozhdestvenskaya L., Vilenskii A., Kornien
ko L. Fouling of polymer and organic-inor
ganic membranes during filtration of corn
distillery. Ukrainian Food Journal. 2016. 5(4).
P. 739–747.
13. Marson G.V., Lacour S., Hubinger M.D., Bel
leville M.-P. Serial fractionation of spent bre
wer's yeast protein hydrolysate by ultrafiltra
tion: A peptide-rich product with low RNA
content. J. Food Eng. 2022. 312.110737.
14. Vu T., LeBlanc J., Chou C.C. Clarification of
sugarcane juice by ultrafiltration membrane:
Toward the direct production of refined cane
sugar. J. Food Eng. 2020. 264.109682.
15. Rozhdestvenska L.M., V’yunov O.I., Ponoma
rova L.N., Bilduykevich A.V., Plisko T.V.,
Zmievskii Y.G., Ivchenko V.D. Modifica
tion of ultrafiltration polymeric membranes
with dispersed oxide nanoparticles. Voprosy
khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2020. (3).
P. 154–161.
16. Echavarrıa A. P., Torras C. , Pagan J., Ibarz A.
Fruit juice processing and membrane techno
logy application. Food Eng. Rev. 2011. 3.
P. 136–158.
17. Severcan S.S., Uzal N., Kahraman K.Clarifica
tion of apple juice using new generation nano
composite membranes fabricated with TiO2
and Al2O3 Nanoparticles. Food Bioproc. Tech-
nol. 2020. 13. P. 391–403.
18. Le T.T.H., Vu L.T.K., Le N.L. Effects of memb
rane pore size and transmembrane pressure
on ultrafiltration of red-fleshed dragon fruit
(Hylocereuspolyrhizus) juice.J. Chem. Technol.
Biotechnol. 2021. 96(6). P. 1561–1572.
19. Vijayasanthi J., Adsare S.R., Lamdande A.G.,
Naik A., Raghavarao K. S. M. S., Prabhakar G.
Recovery of proteins from coconut milk whey
employing ultrafiltration and spray drying. J.
Food Sci. Technol. 2020. 57. P. 22–31.
20. Knuckles B.E., Fremery D., Bickoff E. M., Koh
ler G.D. Soluble protein from alfalfa juice by
membrane filtration. J. Agr. Food Chem. 1975.
23(2). P. 209–212.
21. Zwijnenberg H.J., Kemperman A.J.B., Boer
rigter M.B., Lotz M., Dijksterhuis J.F., Pouls
en P.E., Koops G.-H. Native protein recovery
from potato fruit juice by ultrafiltration. Desa
lination. 2002. 144(1–3). P. 331–334.
22. Adeyeye E.I., Asaolu S.S., Aluko A.O. Ami
no acid composition of two masticatory nuts
(Cola acuminata and Garcinia kola) and a
snack nut (Anacardium occidentale) Int. J.
Food Sci. Nutrition. 2007. 58(4). P. 241–249.
23. Aderinola T. A., Lawal O. E., Oluwajuyitan T.D.
Assessment of nutritional and microbiological
properties of biscuit supplemented with Mo
ringa oleifera seed protein concentrate. J. Food
Eng. Concentrate. 2020. 9(1). P. 22–29.
24. Li L., Liu Y., Zou X., He J., Xu X., Zhou, G.,
Li C. In vitro protein digestibility of pork pro
ducts is affected by the method of processing.
Food Research Int. 2017. 82. P. 88–94.
25. Byars J.A., Singh M., Kenar J.A., Felker F.C.,
94 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
Winkler-Moser J.K. Effect of particle size and
processing method on starch and protein di
gestibility of navy bean flour. Cereal Chem.
2021. 98(4). P. 829–839.
26. Dzyazko Y.S., Rozhdestvenskaya L.M., Zmi
evskii Yu. G., Vilenskii A.I., Myronchuk V.G.,
Kornienko L.V., Vasilyuk S.L., Tsyba N.N.
Organic-inorganic materials containing na
noparticles of zirconium hydrophosphate for
baromembrane separation. Nanoscale Res.
Let. 2015. 10. 64.
https://doi.org/10.1186/s11671-015-0758-x
27. Rozhdestvenska L., Kudelko K., Ogenko V.,
Palchik O., Plisko T., Bildyukevich A, Zakha
rov V., Zmievskii Yu., Vishnevskii O. Filtra
tion membranes containing nanoparticles of
hydrated zirconium oxide–graphene oxide.
Springer Proc. Phys. 2020. 246. P. 757–771.
28. Dzyazko Y., Rozhdestvenska L., Kudelko K.,
Ogenko V., Kolomiiets Y. Membranes modi
fied with advanced carbon nanomaterials (re
view). Springer Proc. Phys. 2021. 263. P. 151–
174.
29. Ma J., Ping D., Dong X. Recent developments
of graphene oxide-based membranes: A re
view. Membranes. 2017. 7(3): 52.
https://doi.org/10.3390/membranes7030052
30. Al-Hamadani Y.A.J., Jun B.-M., Yoon M.,
Taheri-Qazvini N., Snyder S.A., Jang M.,
Heo J., Yoon Y. Applications of MXene-based
membranes in water purification: A review.
Chemosphere. 2020. 254. 126821.
31. Baptista A.T.A., Silva M.O., Gomes R.A., Ber
gamasco R., Vieira M.F., Vieira A.M.S. Protein
fractionation of seeds of Moringa oleifera lam
and its application in superficial water treat
ment. Sep. Purif. Technol. 2017. 180. P. 114–124.
32. Reck I.M., Paixão R.M., Baptista A.T.A., Ber
gamasco R., Vieira M.F., Vieira A.M.S. Ap
plication of magnetic coagulant based on
fractionated protein of Moringa oleifera Lam.
seeds for aqueous solutions treatment con
taining synthetic dyes. Environ. Sci. Pollut. Res.
2020. 27. P. 12192–12201.
33. Reck I.M., Baptista A.T.A., Paixão R.M., Ber
gamasco R., Vieira M.F., Vieira A.M.S. Pro
tein fractionation of Moringa oleifera Lam.
seeds and functionalization with magnetic
particles for the treatment of reactive black 5
solution. Canadian J. Chem. Eng. 2019. 97(8).
P. 2309–2317.
34. Silveira F.M.R., Baptista A.T.A., Dutra T.V.,
Filho B.A., Abreu B.A., Gomes R.G., Berga
masco R. Application of Moringa oleifera
Lam. fractionated proteins for inactivation of
Escherichia coli from water. Water Sci. Technol.
2020. 81(2). P. 265–273.
35. Homema N.C,, Belucia N.C.L., Amorim S.,
Reis R., Vieira A.M.S., Vieira M.F., Bergamasco
R., Amorim M.T.P. Surface modification of a
polyethersulfone microfiltration membrane
with graphene oxide for reactive dyes removal.
Appl. Surf. Sci. 2019. 486. P. 499–507.
36. Mulder M. Basic principles of membrane tech-
nology. Kluwer Academic Publisher, Dor
drecht, Boston, London, 1996. 564 p.
37. Marshall R. Standards Methods for the exami
nation of dairy products, 16th edition/ Ameri
can Public Health Association, Washington,
1992. 546 p.
38. Dzyazko Y.S., Ponomareva L.N., Volfkovich
Y.M., Sosenkin V.E. Effect of the porous struc
ture of polymer on the kinetics of Ni2+ ex
change on hybrid inorganic-organic ionites.
Russ. J. Phys. Chem. A. 2012. 86(6). P. 913–919.
39. Bellenger V., Kaltenecker-CommerCon J.,
Verdu J. Interactions of solvents with poly(me
thyl methacrylate). Polymer. 1997. 38(16).
P. 41785–4184.
REFERENCES
1. Ang MBMY, Marquez JAD, Lin C-C, Yang H-L,
Wang Y.-S., Huang S.-H., Tsai H.-A., Lee K.-R.
Modifying the surface of active polyamide lay
er in thin-film composite tubular membranes
with polyethylene glycol for improved separa
tion and antifouling. J Taiwan Inst Chem Eng.
2022. 131:104157.
2. Tomczak W, Gryta M. Comparison of poly
propylene and ceramic microfiltration mem
branes applied for separation of 1,3-PD fer
mentation broths and Saccharomyces cerevisi-
ae yeast suspensions. Membranes 2021. 11(1):
44.
3. Wang X, Xiao C, Liu H, Chen M, Xu H, Luo W,
Zhang F. Robust functionalization of under
95https://ucj.org.ua
Г. Магальяс-Джіотто, Л. К. А. Моліна, К. О. Куделко, Л. Ніші, Р. Бергамаско, Ю. С. Дзязько УХЖ № 08 / ТОМ 89
water superoleophobic PVDF-HFP tubular
nanofiber membranes and applications for
continuous dye degradation and oil/water sep
aration. J Membr Sci. 2020. 596: 117583.
4. Wang X, Zeng B, Chen T, Liu X, Wu T, Shen
H, Luo W, Yuan C, Xu Y, Chen G, Dai L. Po
lyethersulfone microfiltration membrane
modified by an amphiphilic dithiolane-con
taining copolymer for improving anti-pro
tein-fouling performance and rejection of
nanoparticles. Polymers Adv Technol. 2020.
31(11): 2816–2826.
5. Remanan S, Das NC. A unique microfiltra
tion membrane derived from the poly(ethyl
ene-co-methyl acrylate)/Poly(vinylidene fluo
ride) (EMA/PVDF) biphasic blends and sur
face modification for antifouling application.
Polymer Testing. 2019. 79: 106031.
6. Ng KSY, Haribabu M, Dalton JEH, Dunstan
DE, Martin GJO. Mechanisms of flux decline
in skim milk ultrafiltration: A review. J Membr
Sci. 2017. 523: 144–162.
7. Ng KSY, Dunstan DE, Martin GJO. Influence
of processing temperature on flux decline dur
ing skim milk ultrafiltration. Sep Purif Technol.
2018. 195: 322–331.
8. Kudelko KO, Rozhdestvenska LM, Verbytska
AА, Borysenko YV, Borsukov VZ. Microfiltra
tion membranes modified with hydrated zir
conium dioxide containing carbon nanodots.
Technologies and Engineering. Chemical and
Biopharmaceutical Technologies 2022. 5(10):
43–55.
9. Bazrafshan N, Firouzjaei MD, Elliott M, Mo
radkhani A, Rahimpour A. Preparation and
modification of low-fouling ultrafiltration
membranes for cheese whey treatment by
membrane bioreactor. Case Studies Chem En-
vir Eng. 2021. 4: 100137.
10. Soltani M, Saremnezhad S, Faraji AR, Hayalo
glu AA. Perspectives and recent innovations
on white cheese produced by conventional
methods or ultrafiltration technique. Int Dairy
J 2022. 125: 105232.
11. Zmievskii Yu, Rozhdestvenska L, Dzyazko Yu,
Kornienko L, Myronchuk V, Bildukevich A,
Ukrainetz A. Organic-inorganic materials for
baromembrane separation. Springer Proc Phys.
2017. 196: 675–686.
12. Zmievskii Yu, Dzyazko Yu, Myronchuk V,
Rozhdestvenskaya L, Vilenskii A, Kornien
ko L. Fouling of polymer and organic-inor
ganic membranes during filtration of corn dis
tillery. Ukrainian Food J. 2016. 5(4): 739–747.
13. Marson GV, Lacour S, Hubinger MD, Bel
leville M-P. Serial fractionation of spent brew
er's yeast protein hydrolysate by ultrafiltration:
A peptide-rich product with low RNA content.
J Food Eng. 2022. 312: 110737.
14. Vu T, LeBlanc J, Chou CC. Clarification of
sugarcane juice by ultrafiltration membrane:
Toward the direct production of refined cane
sugar. J Food Eng. 2020. 264: 109682.
15. Rozhdestvenska LM, V’yunov OI, Ponomaro
va LN, Bilduykevich AV, Plisko TV, Zmievskii
YG, Ivchenko VD. Modification of ultrafil
tration polymeric membranes with dispersed
oxide nanoparticles. Voprosy khimii i khimich-
eskoi tekhnologii. 2020. (3): 154–161.
16. Echavarrıa AP, Torras C, Pagan J, Ibarz A. Fru
it juice processing and membrane technology
application. Food Eng Rev. 2011. 3: 136–158.
17. Severcan SS, Uzal N, Kahraman K. Clarifica
tion of apple juice using new generation nano
composite membranes fabricated with TiO2
and Al2O3 Nanoparticles. Food Bioproc Tech-
nol. 2020. 13: 391–403.
18. Le TTH, Vu LTK, Le NL. Effects of membrane
pore size and transmembrane pressure on ul
trafiltration of red-fleshed dragon fruit (Hy-
locereuspolyrhizus) juice. J Chem Technol Bio-
technol. 2021. 96(6): 1561–1572.
19. Vijayasanthi J, Adsare SR, Lamdande AG,
Naik A, Raghavarao KSMS, Prabhakar G. Re
covery of proteins from coconut milk whey
employing ultrafiltration and spray drying. J
Food Sci Technol. 2020. 57: 22–31.
20. Knuckles BE, Fremery D, Bickoff EM, Kohler
GD. Soluble protein from alfalfa juice by mem
brane filtration. J Agr Food Chem. 1975. 23(2):
209–212.
21. Zwijnenberg HJ, Kemperman AJB, Boerrigter
MB, Lotz M, Dijksterhuis JF, Poulsen PE, Ko
ops G-H. Native protein recovery from pota
to fruit juice by ultrafiltration. Desalination;
2002. 144(1-3): 331–334.
96 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2023
ВПЛИВ ПОЛІМЕРУ-МОДИФІКАТОРУ НА МОРФОЛОГІЮ ТА РОЗДІЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ
АСИМЕТРИЧНИХ МІКРОФІЛЬТРАЦІЙНИХ МЕМБРАНФІЗИЧНА ХІМІЯ
22. Adeyeye EI, Asaolu SS, Aluko AO. Amino acid
composition of two masticatory nuts (Cola
acuminata and Garcinia kola) and a snack nut
(Anacardium occidentale) Int J Food Sci Nutri-
tion. 2007. 58(4): 241–249.
23. Aderinola T. A., Lawal O. E., Oluwajuyitan T.D.
Assessment of nutritional and microbiological
properties of biscuit supplemented with Mo
ringa oleifera seed protein concentrate. J Food
Eng Concentrate. 2020. 9(1): 22–29.
24. Li L, Liu Y, Zou X, He J, Xu X, Zhou G, Li C.
In vitro protein digestibility of pork products
is affected by the method of processing. Food
Research Int. 2017. 82: 88–94.
25. Byars JA, Singh M, Kenar JA, Felker FC, Win
kler-Moser JK. Effect of particle size and pro
cessing method on starch and protein digest
ibility of navy bean flour. Cereal Chem. 2021.
98(4): 829–839.
26. Dzyazko YS, Rozhdestvenskaya LM, Zmievskii
YuG, Vilenskii AI, Myronchuk VG, Kornienko
LV, Vasilyuk SL, Tsyba NN. Organic-inorganic
materials containing nanoparticles of zirconi
um hydrophosphate for baromembrane sepa
ration. Nanoscale Res Let. 2015. 10: 64.
https://doi.org/10.1186/s11671-015-0758-x
27. Rozhdestvenska L, Kudelko K, Ogenko V, Pal
chik O, Plisko T, Bildyukevich A, Zakharov V,
Zmievskii Yu, Vishnevskii O. Filtration mem
branes containing nanoparticles of hydrated
zirconium oxide–graphene oxide. Springer
Proc Phys. 2020. 246. 757–771.
28. Dzyazko Y, Rozhdestvenska L, Kudelko K,
Ogenko V, Kolomiiets Y. Membranes modified
with advanced carbon nanomaterials (review).
Springer Proc Phys. 2021. 263. 151–174.
29. Ma J, Ping D, Dong X. Recent developments
of graphene oxide-based membranes: A re
view. Membranes. 2017. 7(3): 52.
https://doi.org/10.3390/membranes7030052
30. Al-Hamadani YAJ, Jun B-M, Yoon M, Taheri-
Qazvini N, Snyder SA, Jang M, Heo J, Yoon Y.
Applications of MXene-based membranes in
water purification: A review. Chemosphere.
2020. 254: 126821.
31. Baptista ATA, Silva MO, Gomes RA, Ber
gamasco R, Vieira MF, Vieira AMS. Protein
fractionation of seeds of Moringa oleifera lam
and its application in superficial water treat
ment. Sep Purif Technol. 2017. 180: 114–124.
32. Reck IM., Paixão RM, Baptista ATA, Ber
gamasco R, Vieira MF, Vieira AMS. Applica
tion of magnetic coagulant based on fraction
ated protein of Moringa oleifera Lam. seeds for
aqueous solutions treatment containing syn
thetic dyes. Environ Sci Pollut Res. 2020. 27:
12192–12201.
33. Reck IM, Baptista ATA, Paixão RM, Ber
gamasco R, Vieira MF, Vieira AMS. Protein
fractionation of Moringa oleifera Lam. seeds
and functionalization with magnetic particles
for the treatment of reactive black 5 solution.
Canadian J Chem Eng. 2019. 97(8): 2309–2317.
34. Silveira FMR, Baptista ATA, Dutra TV, Filho
BA, Abreu BA, Gomes RG, Bergamasco R.
Application of Moringa oleifera Lam. fraction
ated proteins for inactivation of Escherichia
coli from water. Water Sci Technol. 2020. 81(2):
265–273.
35. Homema NC, Belucia NCL, Amorim S,
Reis R, Vieira AMS, Vieira MF, Bergamasco R,
Amorim MTP. Surface modification of a po
lyethersulfone microfiltration membrane with
graphene oxide for reactive dyes removal. Appl
Surf Sci. 2019. 486: 499–507.
36. Mulder M. Basic principles of membrane tech-
nology. Kluwer Academic Publisher, Dord
recht, Boston, London, 1996. 564.
37. Marshall R. Standards Methods for the exami
nation of dairy products, 16th edition. Ame
rican Public Health Association, Washington,
1992. 546.
38. Dzyazko Y.S., Ponomareva L.N., Volfkovich
Y.M., Sosenkin V.E. Effect of the porous struc
ture of polymer on the kinetics of Ni2+ ex
change on hybrid inorganic-organic ionites.
Russ J Phys Chem A. 2012. 86(6): 913–919.
39. Bellenger V, Kaltenecker-CommerCon J, Ver
du J. Interactions of solvents with poly(methyl
methacrylate). Polymer. 1997. 38(16): 4175–
4184.
Стаття надійшла 19.08.2023.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-576 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:10:31Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/85/8df585bcae0f3ec1f0122b44d394ea85.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-5762026-07-22T08:23:52Z EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES Magalhaes-Ghiotto, Grace Molina, Luiza Kudelko, Kateryna Nichi, Leticia Bergamasco, Rosangela Dzyazko , Yuliya Composite membrane, acetylcellulose, ultrafiltration, sol of hydrated iron (III) oxide, juice clarification. Modifying membranes is a common approach to improve their separation ability. In this work, a series of the membranes, which reject colloidal particles of a wide diapason of their size, &nbsp;was obtained by modifying acetylcellulose microfiltration membranes with such rigid polymer as polymetylmetacrilate.&nbsp; Modifying was carried out by precipitation of the polymer in the membrane pores, the deposition occurred from the solutions of different concentrations. Other way was multistage modifying membranes with a solution of the same concentration. Depending on the modifying conditions, the content of polymetylmetacrilate in the membrane was 12–44 %. Morphology of the composite membranes was investigated by optical and scanning electron microscopy. Water test was also performed at 0.5–2 bar. The membranes obey Darcy law &nbsp;in this pressure diapason: thus, the pore radius can be approximately estimated from the Hagen – Poiseuille equation (18–63 nm). Moreover, the modifier minimizes the membrane compression: a decrease of the permeate flux is 19 % (pristine membrane) and 8% for membranes containing high amount of the modifier. Colloidal solutions of water-soluble linear polymer, vegetable protein and sol of hydrated iron oxide were also used for the membrane testing. The selectivity of &nbsp;composite membranes enhances in the row: polyvinylpyrollidone &lt; iron oxide &lt; albumin. In the case of vegetable protein, the membrane selectivity is 30–91% depending on the modifier content. The membrane with highest separation ability was used for clarification of goiaba juice: the selectivity towards total solids was found to reach 33–73%. The permeate can be used for the production of beverages, the &nbsp;concentrate is recommended for confectionery industry. Polymethylmetacrylate can be recommended for the membrane modifying as a binding component in the composite containing also hydrophilic agent. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2023-09-29 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/576 10.33609/2708-129X.89.08.2023.78-96 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 89 No. 8 (2023): Ukrainian Chemistry Journal; 78-96 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 89 ##issue.no## 8 (2023): Ukrainian Chemistry Journal; 78-96 Український хімічний журнал; Том 89 № 8 (2023): Ukrainian Chemistry Journal; 78-96 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/576/293 Copyright (c) 2023 Grace Magalhaes-Ghiotto, Luiza Molina, Kateryna Kudelko, Leticia Nichi, Rosangela Bergamasco, Yuliya Dzyazko https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Magalhaes-Ghiotto, Grace Molina, Luiza Kudelko, Kateryna Nichi, Leticia Bergamasco, Rosangela Dzyazko , Yuliya EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title | EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title_full | EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title_fullStr | EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title_full_unstemmed | EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title_short | EFFECT OF POLYMER MODIFIER ON THE MORPHOLOGICAL AND SEPARATION PROPERTIES OF ASYMMETRIC MICROFILTRATION MEMBRANES |
| title_sort | effect of polymer modifier on the morphological and separation properties of asymmetric microfiltration membranes |
| topic_facet | Composite membrane acetylcellulose ultrafiltration sol of hydrated iron (III) oxide juice clarification. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/576 |
| work_keys_str_mv | AT magalhaesghiottograce effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes AT molinaluiza effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes AT kudelkokateryna effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes AT nichileticia effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes AT bergamascorosangela effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes AT dzyazkoyuliya effectofpolymermodifieronthemorphologicalandseparationpropertiesofasymmetricmicrofiltrationmembranes |