Модификация газоразделительных полимерных мембран в плазме барьерного разряда


Просмотр статьи
PDF, 1,4 МБ

Modification of gas separation polimer membrane by plasma of barrier discharge

This paper is devoted to experimental investigation of non-equilibrium plasma effect upon permeability and selectivity of the polymer membrane “Letosil”. Two types of the discharges were used for membrane modification: nanosecond and streamer two barriers discharges in two gas mixtures Ar-O2 и CO2. Measurement of membrane permeability in respect of He и СH4 indicated that plasma treatment provides significant drop of CH4 permeability and do not effect upon He permeability. Thus, plasma effect leads to strong increasing (about by 2 order of magnitude) of selectivity in He-CH4 mixture.

Анатолий Викторович Голубев, Максим Александрович Деминский, Михаил Федорович Кротов, Дмитрий Дмитриевич Медведев, Василий Александрович Петяев, Борис Васильевич Потапкин, Ирина Вячеславовна Чернышёва

Том 13, выпуск 2, 2012 год



В статье описываются эксперименты по плазменной модификации полимерных мембран имеющих селективный диффузионный слой типа «Лестосил». Обработка мембран проводилась в двух типах разрядов: наносекундном и стримерном барьерном разряде в двух типах плазмообразующего газа Ar-O2 и CO2. Измерения проницаемости мембран по He и СH4 показали, что плазменная обработка позволяет значительно снизить проницаемость метана и почти не влияет на проницаемость гелия. Таким образом, воздействие плазмы приводит к сильному, более чем на два порядка, увеличению селективности в смеси He и СH4.

Анатолий Викторович Голубев, Максим Александрович Деминский, Михаил Федорович Кротов, Дмитрий Дмитриевич Медведев, Василий Александрович Петяев, Борис Васильевич Потапкин, Ирина Вячеславовна Чернышёва

Том 13, выпуск 2, 2012 год



1. M. Bryjak, I. Gancarz, G. Pozniak. Plasma-modified porous membranes // Chem.Papers, 2000, v. 54(6b), p. 496-501.
2. T.D. Tran, S. Mori, M. Suzuki. Plasma modification of polyacrylonitrile ultrafiltration membrane. // Thin Solid Films 2007, v.515, p. 4148–4152.
3. E.F. Castro Vidaurre, C.A. Achete, F. Gallo, D. Garcia, R. Simão, A.C. Habert. Surface modification of polymeric materials by plasma treatment. // Materials Research, 2002, v.5, p. 37-41.
4. J. Hopkins, J.P.S. Badyal. CF4 glow discharge modification of CH4 plasma polymer layers deposited onto asymmetric polysulfone gas separation membranes. // Langmuir, 1996, v.12, p. 4205-4210.
5. A.E. Arbatsky, A.K.Vakar, A.V Golubev et. al. The Mechanism of Plasma modification of the Gas-Separation Polimer Membranes, // Sov. Phys. Doklady, 1989, v.308, p. 366-370
6. A.E Arbatsky, A.K. Vakar, A.V. Golubev, E.G. Krasheninnikov, V.V. Liventsov, S.O. Macheret, V.D. Rusanov, A. Fridman, // High Energy Chemistry, 1990, v. 24, p.256.
7. Deminsky M.A., Chorkov V., Belov G. et al. // Computational Materials Science, 2003. v. 28. p. 169.
8. Smith G.P., Golden D.M., Frenklach M. et al. // http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/. (GRI-Mech 3.0).