Полимерные мембраны, допированные катионами металлов, для электродиализного выделения нитратов

Исследованы металл-полимерные мембраны на основе полибензимидазола ПБИ-О-ФТ и ионов переходных металлов (Zn^II, Cr^III, Cu^II). Содержание металла составляет 25% от количества пиридиновых атомов азота (=N—) звеньев ПБИ-О-ФТ. Образование металл-полимерных комплексов подтверждено данными ИК-спектроскопии и теста на растворимость. Полученные материалы обладают анионообменными свойствами и демонстрируют высокие потенциометрические числа переноса анионов NO₃^– (до 96.4% для ПБИ/Zn) и удельную ионную проводимость в нитратной форме (максимальную для ПБИ/Zn — 0.11 мСм•см^–1). В модельных процессах электродиализного обессоливания многокомпонентного раствора, содержащего ионы Cl^–, NO₃^– и SO₄^2–, все мембраны проявили повышенную селективность к транспорту однозарядных анионов. Наибольшие коэффициенты специфической селективности в парах NO₃^–/SO₄^2– и Cl^–/SO₄^2– на последнем цикле эксперимента продемонстрировала мембрана ПБИ/Zn. Установлено, что селективность мембран к переносу анионов уменьшается в ряду NO₃^– > Cl^– > SO₄^2–, что коррелирует с увеличением энергии гидратации ионов. Результаты работы свидетельствуют о высоком потенциале металл-полимерных мембран на основе ПБИ-О-ФТ для создания селективных барьеров в процессах водоочистки и разделения ионных смесей.