Течение и диффузия в двумерных нанощелях для процессов разделения в жидкой и газовой фазе

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-13-00195

НазваниеТечение и диффузия в двумерных нанощелях для процессов разделения в жидкой и газовой фазе

Руководитель Елисеев Андрей Анатольевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов

Ключевые слова Мембраны, массоперенос, слоистые двумерные соединения, синхротронное излучение, рентгеновская дифракция, оксид графена, слоистые дихалькогениды, слоистые карбиды переходных металлов, газоразделение, первапорация, обратный осмос

Код ГРНТИ31.15.19

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Данный проект направлен на определение ключевых параметров, определяющих скорость массопереноса в каналах двумерных слоистых соединений и разработку мембранных материалов для реализации практически важных задач разделения, включая процессы первапорации, газоразделения и обессоливания. Перенос вещества в самоорганизованных слоистых системах включает два основных канала транспорта: между нанолистами и через дефекты в нанолистах. При этом размер нанолистов и концентрация дефектов определяются характеристиками материала мембраны, тогда как ширина щели между нанолистами, связанными Ван Дер Ваальсовыми взаимодействиями, во многом зависит от внешних условий и может меняться в диапазоне от 0.6 до более чем 2 нм (до 6 нм) в зависимости от параметров процесса (температуры, давления, влажности и состава разделяемой смеси). Такое изменение межслоевого расстояния, очевидно, определяет скорость массопереноса. Однако, ввиду того, что данные системы исследуются относительно недавно, подробное изучение корреляций транспортных характеристик мембран в зависимости от расстояния между нанослоями практически не проводилось. Для определения основных взаимосвязей между параметрами микроструктуры мембран и скоростью течения или диффузии вещества мы планируем использовать двумерные слоистые соединения с варьируемым размером нанолистов и плотностью дефектов в них, а также с различной поверхностной энергией (гидрофобностью/гидрофильностью). Предполагается рассмотреть такие системы, как оксид графена (различной степенью окисленности), модифицированный оксид графена, слоистые карбиды переходных металлов (MXene), слоистые двойные гидроксиды и слоистые дихалькогениды переходных металлов. Газоплотные мембраны, имеющие тонкие селективные слои (толщиной 20-200 нм), будут сформированы методами нанесения на вращающуюся подложку, фильтрации под давлением или же распылением суспензии на пористые полимерные или неорганические мембраны. Проницаемость сформированных композиционных мембран будет исследована по отношению к различным газам (H2, He, CH4, N2, C2H6, O2, CO2, SF6, и др.), парам (H2O, CnH2n+2, CnH2n+1OH, CnH2nO, и др.) и жидкостям (H2O, CnH2n+2, CnH2n+1OH, CnH2nO, и др.), а также растворам щелочных и щелочноземельных ионов в различных условиях. Мы предполагаем, что использование двумерных систем позволит нам варьировать вклады диффузии между слоями и через дефекты в слоях, что определяет селективность и проницаемость мембраны. Благодаря малой толщине селективного слоя сформированные мембраны обеспечат рекордные характеристики производительности (>10 м3(н.у.)·м-2·бар-1·ч-1 для паров воды и углеводородов), что открывает перспективы их дальнейшего промышленного применения. Для определения динамически изменяемого межслоевого расстояния будут проведены исследования квазидвумерных селективных слоев в режиме эксплуатации с использованием дифракции рентгеновского излучения. Мы предполагаем, что полученные в ходе проекта экспериментальные данные, а также данные теоретического моделирования, позволят нам предложить модель для описания процесса переноса вещества в двумерных нанощелях и предсказания транспортных характеристик мембран в зависимости от условий проведения процесса. На основании данной модели будут предложены методы направленной модификации мембран с целью улучшения их производительности, селективности и повышения стабильности.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Елисеев А.А., Гурьянов К.Е., Поярков А.А., Комкова М.А., Садилов И.С., Чумаков А.П., Петухов Д.И. Tunable Sieving of Ions Using Graphene Oxide: Swelling Peculiarities in Free-Standing and Confined States Nano Letters, vol. 23 (21), pp. 9719-9725 (год публикации - 2023)
10.1021/acs.nanolett.3c02247

2. Елисеев Ар.А., Чумаков А.П., Петухов Д.И., Елисеев Ан.А. Temperature controlled swelling of graphene oxide for switchable dehumidification membranes Journal of Membrane Science, vol. 690, 122213 (год публикации - 2024)
10.1016/j.memsci.2023.122213

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В соответствии с планом, в 2024 г. проведены работы направленные на исследование корреляций между межслоевым расстоянием в слоистых мембранах на основе квазидвумерных соединений, их транспортными характеристиками и селективностью процессов разделения. Было проведено комплексное исследование проницаемости нанопористых систем (анодный оксид алюминия, трековые мембраны, пористые полимеры), используемых в качестве подложек селективных слоев, а также мембраны с нанесенными селективными слоями квазидвумерных соединений в процессах газового и жидкостного транспорта, а также первапорации воды, низших спиртов и углеводородов. Показано, что первапорационный транспорт (и транспорт в режиме капиллярной конденсации) обеспечивает максимальный массоперенос при малых размерах пор, определяемый лапласовским давлением на плоскости испарения. При этом предельный поток не зависит от размера пор и толщины мембраны, ключевыми факторами, определяющим производительность мембран оказывается равновесное давление насыщенных паров пенетранта (варьируемое в диапазоне от ~10 до ~50000 Па) со стороны пермеата и подвод тепла к плоскости испарения, а основное сопротивление теплопереносу реализуется на интерфейсах мембран. Для воды при 60 °C поток через мембраны достигает 0.2•10-1 моль•м-2•с-1 (до 15 кг•м-2•ч-1), что сопровождается значительным падением температуры со стороны пермеата (до 30 °C). Приведено теоретическое описание процесса первапорации в квазиадиабатическом приближении. Показано отсутствие ограничения массопереносу в тонких селективных слоях (~200 нм) оксида графена и Mxenes с отсечением ионов более 99.99%, что позволяет использовать такие мембраны для превапорационного обессоливания воды. Сорбционные характеристики мембран на основе квазидвумерных соединений по воде и низшим спиртам исследованы методами изопиестического взвешивания и микровзвешивания на кварцевых микровесах в контролируемой атмосфере. Для этого созданы специализированные измерительные системы адсорбции. Кроме того, разработан способ определения сорбционных характеристик по данным ИК-спектроскопии в контролируемых условиях. Показано хорошее согласование между сорбционными подходами. Полученные данные сопоставлены с данными о межплоскостном расстоянии в ОГ в in-situ экспериментах, что позволило установить степень интер/интрастратификации в мембранах, которая может достигать 15%. Показано существенное уменьшение сорбционной емкости ГО для низших спиртов (по отношению к сорбционной емкости по воде), определяющее высокую селективность разделения водно-спиртовых смесей и высокую сорбционную селективность мембран в экспериментах по разделению смесей (селективность H2O:C2H5OH более 500). Для определения теплового эффекта сорбции измерена изостерическая энтальпия адсорбции воды в ОГ. Был обнаружен существенный экзотермический эффект абсорбции (до 40 кДж/моль) относительно объемной конденсации при малых межслоевых расстоянияниях. При межслоевом расстоянии более 11 Å, соответствующем трем и более слоям воды в межслоевом пространстве последняя стремится к энтальпии конденсации водяных паров. Экспериментальные данные подтверждаются результатами моделирования. Исследования межслоевого расстояния с помощью in-situ рентгеновской дифракции в различных условиях выявили достаточно малые изменения межслоевого расстояния от температуры и существенную зависимость межслоевого расстояния от относительного давления паров (p/p0). Обратимое изменение межслоевого расстояния GO составило 8.3-7.2Å в сухом воздухе (1000 Па H2O), 11-9.5Å во влажном воздухе и 13,9-12,4Å в жидкой воде в диапазоне температур 25-80°C. Уменьшение межслоевого расстояния с увеличением температуры было объяснено термической диссоциацией кислородсодержащих групп ОГ и миграцией H+ в межслоевое пространство, что было подтверждено полуэмпирическими расчетами. При этом проницаемость мембран ОГ по воде в рассмотренном диапазоне условий варьировалась более чем на 3 порядка. Температурное увеличение проницаемости на 300-500% при постоянной влажности было противопоставлено незначительному изменению энергии активации для транспорта H2O, иллюстрируя решающее влияние размера щели на производительность мембран ОГ. Кроме того, было обнаружено, что межплоскостное расстояние в ОГ непрерывно изменяется при изменении энтропии в системе жидкость-пар, что свидетельствует об отсутствии купола расслаивания на T-S диаграмме для системы ГО-вода. Межслоевое расстояние в ОГ исследовано при контакте с водными растворами хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов (1 мМ-1М). Показано, что внедрение катионов приводит к значительному увеличению межплоскостного расстояния в оксиде графена от 1,45 до 2,67 нм, при этом межплоскостное расстояние увеличивается с уменьшением поляризуемости катиона и с уменьшением ионной силы контактирующего раствора. Максимальные значения межслоевого расстояния (2-3 нм) достигаются для мембран, содержащих катионы Li+ и Mg2+. При этом коэффициенты диффузии катионов в межслоевом пространстве уменьшаются пропорционально коэффициентам диффузии катионов в воде, а существенного их изменения (с соотвествующим ростом селективности разхделения K/Mg ~ 300) можно добиться посредством сшивки нанолистов и фиксации межслоевого расстояния. Межслоевое расстояние в ОГ также исследовано непосредственно в условиях эксплуатации мембран (in-operando) в процессах переноса паров воды. Показано, что межплоскостное расстояние в ОГ увеличивается с увеличением парциального давления паров как в ретентате, так и в пермеате, при этом приблизительно соответствуя среднему равновесному давлению паров на мембране. Показано, что проницаемость ОГ по парам воды экспоненциально возрастает с <0.15 до 250 м3•м-2•бар-1•ч-1 с увеличением ширины щели, и отражая процесс капиллярной конденсации с ограничением теплопередачи.

Публикации

1. Лесных А.A., Гурьянов К.Е., Елисеев А.А. Мембраны на основе оксида графена для метанольных топливных элементов Материалы XXXI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», XXXI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (год публикации - 2024)

2. Елисеев А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев А.А., Петухов Д.И., Поярков А.А., Валеев Р.Г., Чумаков А.П. 2D-мембраны для выделения и очистки воды МОЛОДЕЖНАЯ ШКОЛА ПО ФИЗИКЕ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ (ШКОЛА ФКС-2024) Сборник тезисов докладов, Молодежная Школа по физике конденсированного состояния (ФКС-2024) (год публикации - 2024)

3. Подголин С.К., Поярков А.А., Елисеев А.А., Петухов Д.И., Лоимер Т., Елисеев А.А. Pervaporation with nanoporous membranes Desalination, Desalination, vol 591, 118378 (год публикации - 2024)
10.1016/j.desal.2024.118378

4. Лесных А.А, , Гурьянов К.Е., Елисеев А.А., Елисеев А.А. Сорбция и транспорт молекул воды и лёгких спиртов в оксиде графена XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» СБОРНИК ТРУДОВ, XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2024)

5. Кан А.С., Беломестных И.А., Елисеев А.А. Фотокаталитическая нанофильтрация метилового оранжевого и флюоресцеина на мембранах на основе MXene XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» СБОРНИК ТРУДОВ, XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2024)

6. Лесных А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев А.А., Елисеев А.А. Квантово-химические расчёты сорбции и транспорта молекул воды и лёгких спиртов в оксиде графена Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул Сборник материалов конференции, XI Всероссийская молодежная школа-конференция «Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул» (год публикации - 2024)

7. Куликова О.М., Прихно И.А Мембранные материалы на основе электроактивного полиметиленового зеленого Материалы XXXI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», XXXI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (год публикации - 2024)

8. Куликова О.М., Прихно И.А., Елисеев А.А. Мембранные материалы на основе электроактивного полиметиленового зеленого XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» СБОРНИК ТРУДОВ, XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2024)

9. Беломестных И.А., Кан А.С., Елисеев А.А. Модификация мембранных контакторов на основе полых волокон с помощью MXenes для процессов очистки воды XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» СБОРНИК ТРУДОВ, XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2024)

10. Гурьянов К.Е., Елисеев А.А. Влияние химического состава оксида графена на микроструктуру и транспортные свойства мембран на его основе XXIII Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» СБОРНИК ТРУДОВ, XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2024)

11. Eлисеев A.A., Лукашин A.В., Петухов Д.И., Eлисеев A.A., Поярков A.A., Гурьянов K.E., Чернова E.A., Валеев Р.Г., Чумаков A.П., Коновалов O. Design of 2D-nanoflake membranes for water separation and purification -, Maritime Silk Road Conference on the Cooperation and Integration of Industry, Education, Research and Application (год публикации - 2024)

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В соответствии с планом работ, в 2025 г. на основании экспериментально установленных распределений межслоевого расстояния в слоистых мембранах, определен действительный перепад давления паров воды на селективных слоях ОГ в условиях эксплуатации (in operando). Показано, что перепад давления на мембране оказывается существенно меньше приложенного перепада давления ретентат-пермеат. На основании определенного перепада давления рассчитана реальная проницаемость ОГ, и установлена зависимость проницаемости селективных слоев от межплоскостного расстояния. Показано, что проницаемость ОГ экспоненциально возрастает с увеличением ширины нанощели, достигая 1000 нм3·м-2·бар-1·ч-1 при межплоскостном расстоянии 1.2 нм. При этом, поток через мембраны ОГ при парциальном давлении близком к давлению насыщенных паров становится сопоставим с потоком жидкости при ультрафильтрации и может ограничиваться сопротивлением потоку пористой подложки или теплопереносом в случае первапорации. Проведено исследование проницаемости мембран оксида графена по индивидуальным компонентам водно-спиртовых смесей. Показано, что оптимальными условиями для проведения процесса осушения этанола с достижением максимальной селективности H2O/C2H5OH (более 1500) являются низкие парциальные давления компонентов в газовой фазе (<0.5 P0), обеспечивающие минимальное межплоскостное расстояние в ОГ (~0.9 нм). При этом производительность процесса при разделении водно-спиртовых смесей снижается несущественно и составляет более 1 нм3·м-2·бар-1·ч-1. На основании данных in situ ИК спектроскопии показано, что высокая селективность разделения H2O/C2H5OH в значительной степени определяется сорбционной селективностью, возрастающей от ~10 до >60 при уменьшении парциального давления компонентов до 0.5P0 и уменьшении межслоевого расстояния в оксиде графена. На основании экспериментального и теоретического анализа теплот сорбции воды и этанола установлено, что сорбционная селективность определяется образованием водородных связей молекул пенетранта с нанолистами. Избыточные теплоты сорбции (по сравнению с объемными теплотами конденсации) составляют до 40 кДж/моль при малых межплокостных расстояниях. Снижение ширины нанощели также приводит к уменьшению диффузионной подвижности молекул в межслоевом пространстве, что выражается в дополнительном росте селективности разделения смесей вода-спирт. Аналогичное поведение установлено для смесей вода-ДМФА, что свидетельствует о возможности использования мембран оксида графена для осушения широкого круга водно-органических смесей. Для стабилизации межплоскостного расстояния в ОГ предложен подход, основанный на внедрении в межслоевое пространство катионов металлов и полиаминов. Показана возможность контроля межплоскостного расстояния в оксиде графена с использованием внедрения катионов в диапазоне от 0.7 до 3.0 нм, а также возможность стабилизации ширины щели внедрением полиаминов (в диапазоне 1.0 – 1.6 нм). Показано, что внедрение однозарядных ионов приводит к малым изменениям межслоевого расстояния, снижению проницаемости по воде и росту “паразитной” проницаемости мембран через дефекты в структуре, тогда как внедрение двухзарядных ионов позволяет снизить “паразитную” проницаемость мембран по постоянным газам более чем в 10 раз и увеличить проницаемость по воде более чем на 60%, достигая рекордной селективности H2O/N2 более 105. Наблюдаемые эффекты объяснены зарядовым взаимодействием нанослоев с катионами, находящимися в межслоевом пространстве для однозарядных ионов, а также химическим взаимодействием нанослоев с катионами с образованием ковалентных связей в случае двухзарядных ионов. Химическое взаимодействие приводит к залечиванию дефектов нанолистов и снижению заряда слоя, эффективно увеличивая межплоскостное расстояние. Композиционные мембраны на основе полиаминов, несмотря на большие межплоскостные расстояния, демонстрируют кратное снижение проницаемости по воде на низких парциальных давлениях, что объясняется блокированием путей транспорта молекул воды молекулами полиаминов. С использованием слоистых мембран на основе MXene впервые продемонстрирована возможность фотокаталитической нанофильтрации для очистки воды. Показано, что степень отсечения метилового оранжевого на мембранах на основе MXene возрастает c 60-95% до более чем 98% при воздействии УФ-облучения. На основании экспериментальных результатов и полуэмпиричеких расчетов предложена модель транспорта вещества в двумерных наноканалах, основанная на сорбции вещества в межслоевое пространство (с расширением нанощели), определяемой избыточной энтальпией сорбции (до 80 кДж/моль для воды) и диффузии в двумерных наноканалах, определяемой плотностью конденсированной фазы в межслоевом пространстве и размером молекул пенетранта. Энтальпия сорбции в ОГ определяется образованием водородных связей молекул пенетранта с OH-группами нанолистов. Для смесей реализуется конкурентная адсорбция компонентов, селективность которой определяется соотношением изостерических энтальпий сорбции компонентов. Диффузионная селективность для молекул разного сорта определяется соотношением размеров молекул пенетранта и ширины нанощели. Данная модель позволяет объяснить разделительные характеристики двухмерных слоистых мембран и прогнозировать их в различных условиях проведения процесса для решения технологических задач. С использованием данной модели установлены оптимальные условия проведения процессов разделения, обеспечивающие максимизацию потока и селективности, соответствующие пороговому значению ширины нанощели для транспорта удерживаемого компонента (<0.45 нм для системы вода-этанол). Показано, что в случае газофазного разделения, соответствующие параметры структуры ОГ реализуются при снижении парциального давления удерживаемого компонента ниже ~0.5P0. На основании сравнения с другими мембранными материалами показаны перспективы использования мембран на основе квазидвумерных соединений в практически важных технологических процессах водно-спиртового разделения, обезвоживания органических растворителей, нанофильтрации и фотокаталитической нанофильтрации. Показана высокая долговременная стабильность разделительных характеристик мембран в процессах газофазного разделения и первапорации. Снижение производительности мембраны в течение 14 суток не превышает 20%. По результатам работ в 2025 г завершена публикация статьи “Experimental Evidence for Unimpeded Water Transport through Nanoslits of Graphene Oxide Membranes” (Carbon, 2025), подготовлена и опубликована статья по разделению водно-спиртовых смесей с использованием мембран на основе оксида графена “Sorption and Diffusion Selectivity of Water-Ethanol Transport in Graphene Oxide Membranes”(J. Membrane Science, 2025). Информация по проекту опубликована на https://istina.msu.ru/projects/561097337/.

Публикации

1. Лесных А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев А.А. Сорбция и транспорт молекул этанола в оксиде графена Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2025», XXXII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (год публикации - 2025)

2. Подголин С.К., Лоймер Т., Елисеев А.А. Первапорация на нанопористых мембранах МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция: тезисы докладов., МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция (год публикации - 2025)

3. Лесных А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев Ан.А., Елисеев Ар.А. Квантово-химические расчёты сорбции и транспорта молекул воды в мембранах на основе оксида графена МГТУ им. Н. Э. Баумана, II Всероссийская научно-практическая конференция «Цифровое материаловедение – 2025» (год публикации - 2025)

4. Гурьянов К.Е., Петухов Д.И., Чумаков А.П., Елисеев А.А. Экспериментальное подтверждение беспрепятственного транспорта молекул воды внутри наноканалов мембран на основе оксида графена МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция: тезисы докладов., МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция (год публикации - 2025)

5. Гурьянов К.Е., Петухов К.Е., Чумаков К.Е., Елисеев А.А. Experimental evidence for unimpeded water transport through nanoslits of graphene oxide membranes Carbon, Carbon, V. 238, 120211 (год публикации - 2025)
10.1016/j.carbon.2025.120211

6. Лесных А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев Ан.А., Елисеев Ар.А. Мембраны на основе оксида графена для эффективного разделения водно-спиртовых смесей Сборник трудов / Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова , XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2025)

7. Гурьянов К.Е., Аствацатуров Д.А., Лесных А.А., Чумаков А., Елисеев А.А., Колесник И.В., Жанг Л., Чумакова Н.А., Елисеев А.А. Sorption and Diffusion Selectivity of Water-Ethanol Transport in Graphene Oxide Membranes Journal of Membrane Science (год публикации - 2025)
https:10.1016/j.memsci.2025.125016

8. Лесных А.А., Гурьянов К.Е., Елисеев Ан.А., Елисеев Ар.А. Квантово-химические расчёты модели массопереноса молекул воды и этанола в процессе осушения водно-этанольных смесей МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция: тезисы докладов., МЕМБРАНЫ-2025. XVI Международная научная конференция (год публикации - 2025)

9. Беломестных И.А., Гурьянов К.Е., Елисеев А.А. Определение транспортных характеристик селективных слоев на основе квазидвумерных мембран на основе MXene. Сборник трудов / Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова , XXIII Всероссийская школа-конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: химия и экология» (год публикации - 2025)

Возможность практического использования результатов
В ходе выполнения проекта продемонстрирована перспективность использования мембран на основе квазидвумерных соединений в промышленных процессах разделения, включая осушение водно-органических смесей, обессоливание, нанофильтрационная и фотокаталитическая нанофильтрационная очистка воды. Полученные результаты обеспечивают формирование научно-технического задела в области мембранной дистилляции и первапорации для использования в химической и фармацевтической промышленности, широко использующей высокочистые органические растворители и низкотемпературное концентрирование растворов, что также определяет социальную значимость проекта за счет развития новых эффективных способов получения фармакологических препаратов.