В КБГУ создали фильтры для воды, устойчивые к жесткой стерилизации
Ученые Кабардино-Балкарского госуниверситета имени Х. М. Бербекова совместно с коллегами из Института нефтехимического синтеза РАН разработали мембранные фильтры для воды, которые выдерживают многократную обработку перегретым паром в автоклаве. Суммарно опытные образцы провели 270 часов при температуре 121°C и давлении 1,3 бар, после чего их пористая структура, прочность и производительность полностью сохранились.
Обычные мембранные фильтры со временем обрастают биопленками из микробов, что замедляет фильтрацию, повышает энергозатраты и сокращает срок службы оборудования. Большинство материалов при этом не переносят стерилизации в автоклаве. Чтобы решить эту проблему, в центре прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ синтезировали 30 модификаций полифениленсульфона — термостойкого конструкционного пластика.
Из отобранного полимера в ИНХС РАН сформировали половолоконные мембраны — тонкие пористые капилляры, пропускающие воду, но задерживающие вирусы, бактерии и примеси. Как пояснил ведущий научный сотрудник КБГУ Илья Борисов, специалисты изучили микроструктуру и механические свойства образцов, а затем подвергли их циклической паровой стерилизации.
Результаты превзошли ожидания — ни один ключевой параметр мембран не деградировал. Младший научный сотрудник ИНХС РАН Алиса Борисова отметила значительный запас прочности технологии и ее доступность для масштабирования: метод основан на фазовом разделении и использует коммерчески доступный полимер.
Разработка может применяться для обеззараживания оборудования, в пищевой и фармацевтической промышленности, биотехнологическом производстве. Компактные мембранные модули также подходят для автономного водоснабжения отдаленных поселков, где централизованные сети экономически невыгодны. Исследование опубликовано в международном журнале Separation and Purification Technology. В планах ученых — переход к промышленным партиям и апробация в реальных условиях.
