Нановолоконные мембраны для очистки вод
Новая установка электроспиннинга «TL-OMNI-BM», введенная в эксплуатацию в Инженерно-строительном институте СПбПУ, расширяет возможности университета по разработке нановолоконных материалов для высокоэффективной водоочистки. Одна из ключевых задач — создание фильтрующих мембран нового поколения для очистки сточных и промышленных вод от нефтепродуктов и других техногенных загрязнений.
В Инженерно-строительном институте СПбПУ введена в эксплуатацию лабораторная установка электроспиннинга «TL-OMNI-BM», предназначенная для получения нановолоконных материалов, а также микро- и наночастиц с заданными свойствами. Оборудование усиливает исследовательскую инфраструктуру института в области функциональных материалов и технологий водоочистки.
Метод электроспиннинга основан на формовании ультратонких полимерных волокон в электрическом поле и позволяет управлять морфологией материала на микро- и наноуровне. Технология дает возможность модифицировать исходные растворы за счет введения функциональных добавок, включая наночастицы металлов, оксидов, полупроводников и углеродных структур, что используется для получения композиционных и гибридных волокон с заданными физико-химическими характеристиками.
Конфигурация установки включает источники положительного и отрицательного высокого напряжения, многоканальную систему подачи растворов и набор сменных фильер и коллекторов. Такое оснащение позволяет варьировать параметры процесса и получать нановолокнистые структуры с различной геометрией, пористостью и распределением компонентов, что важно для разработки фильтрующих и сорбционных материалов.
Приоритетным направлением исследований обозначена разработка фильтрующих мембран для очистки сточных и промышленных вод, в том числе содержащих нефтепродукты. Нановолокнистые материалы характеризуются высокой удельной поверхностью и развитой пористой структурой, что делает их перспективными для задач водоочистки и разделения многокомпонентных систем. Возможность функционализации волокон позволяет адаптировать мембраны к конкретным типам загрязнений и режимам эксплуатации.
Параллельно рассматриваются применения нановолокнистых композитов в области экологических технологий, строительных и защитных покрытий, а также сенсорных систем, где востребованы материалы с контролируемыми механическими, барьерными и адсорбционными свойствами. Эти направления задают рамки для дальнейших экспериментальных и прикладных исследований.
В учебный процесс установка интегрируется в дисциплины, связанные с материаловедением, инженерными системами зданий и сооружений, геоэкологией и дорожно-строительными материалами. Работа с оборудованием позволяет студентам, магистрантам и аспирантам осваивать методы получения и исследования свойств нановолоконных материалов и использовать их в выпускных и диссертационных исследованиях, посвященных сорбционным материалам, фильтрующим системам и композитам на основе нановолокон.
