Wydarzenia
Seminarium- dr hab. Cezary Kozłowski, prof. UJD
Data dodania: 17-10-2018 | Autor: Anna Chwał
W dniu 24 października 2018 r. (środa), o godz. 12:15, w Audytorium – sala 1023 budynku UJD przy Al. Armii Krajowej 13/15, odbędzie się Seminarium, w trakcie którego dr hab. Cezary Kozłowski, prof. UJD (Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Środowiska) wygłosi wykład pt."Fizycznie immobilizowane polimerowe membrany w separacji jonów metali".
Streszczenie wykładu:
Układy membranowe znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach działalności człowieka, głównie tam, gdzie wymagana jest separacja składników z mieszanin. O selektywności separacji w układach membranowych stosowanych w praktyce decyduje zwykle ich struktura wewnętrzna (wielkość porów), rodzaj przenośnika (selektofora) oraz czynnik stymulujący transport, czyli tzw. siła napędowa (gradient).
Najnowszym rodzajem ciekłych membran są membrany formowane metodą wylewania roztworu zawierającego polimer, przenośnik jonów i plastyfikator, a następnie powolnego odparowania lotnego rozpuszczalnika. Membrana ta, jako splastyfikowany polimer o wysokiej stabilności działania, nosi nazwę polimerowej membrany inkluzyjnej (ang.: Polymer InclusionMembrane - PIM). Membrana plastyfikowana charakteryzuje się porowatą budową, a przez optymalizację składu membran można uzyskać odpowiednie parametry dostosowane do konkretnych potrzeb eksperymentalnych.
Drugim kierunkiem badań dotyczących selektywnego wydzielania jonów metali jest zastosowanie chemicznie immobilizowanych membran otrzymywanych z ciekłych membran, które wykazują zarówno wysoką selektywność wydzielania jonów metali jak i efektywność. W ostatnich latach polepszenie stabilności działania ciekłych membran uzyskiwane jest poprzez różnego rodzaju modyfikacje fazy przenośnikowej, tj. żelowanie ciekłej fazy membrany, tworzenie gęstego żelu w naskórkowej warstwie porowatej matrycy oraz synteza membran kompozytowych, a mianowicie aktywowanych membran kompozytowych (ang.: Activated Composite Membrane - ACM) tworzonych w reakcji polimeryzacji przenośnika na granicy faz: górnej warstwy naskórka membrany (top-layer polymerization) i fazy wodnej.
Jak dotychczas dość słabo poznane mechanizmy transportu przez plastyfikowane membrany stały się podstawą serii kilkunastu prac badawczych, których jestem autorem lub współautorem. Prace te miały na celu poznanie oddziaływań składników membrany takich jak matryca, przenośnik i plastyfikator na kinetykę i mechanizm selektywnego transportu. Stwierdziłem, że zbadane przeze mnie układy membranowe pozwalają stabilnie wydzielać poszczególne jony metali z roztworów wieloskładnikowych. Określiłem, że w zależności od rodzaju i właściwości przenośnika optymalizacja procesu i wyznaczenie etapów kontrolujących jego szybkość wymaga poznania wzajemnych oddziaływań składników. Do badań transportu jonów metali przez polimerowe membrany inkluzyjne zastosowałem jako przenośniki jonów metali kwasy fosforoorganiczne, aminy, oraz jako nowe makrocykliczne przenośniki tj. hydrofobowe polimery cyklodekstrynowe, rezorcynareny, kalikspirole oraz etery lariatowe. W przypadku amin potwierdziłem, że wykazują one również właściwości plastyfikujące, a membrany zawierające te związki posiadają strukturę powierzchni podobną do mikroporowatej membrany nasączonej roztworem przenośnika. Natomiast kwasy fosforoorganiczne jako przenośniki jonów wymagają do wysycenia większej ilości plastyfikatora, wtedy ich właściwości separacyjne pozwalają wydzielać nawet małe ilości jonów metali, np. izotopów beznośnikowych. Zastosowanie przenośników makrocykicznych wykorzystywanych w membranowych procesach separacji toksycznych jonów metali zostało zbadane pod kątem wydzielania metali z roztworów ścieków i odpadów technologicznych ze szczególnym uwzględnieniem złota i srebra. (Cezary Kozłowski)