Учёные Сибирского федерального университета в составе российского научного коллектива создали нанокомпозитный материал, который улучшит свойства мембран из электропроводной керамики и электрохимических датчиков. Такие мембраны смогут выборочно выделять и пропускать одни ионы и «отвергать» другие.

Электропроводящая керамика широко используется для создания мембран, незаменимых в пищевой и химической промышленности, в полиграфии и при производстве текстиля, энергетике и многих других отраслях, где есть необходимость очистки, разделения жидкостей и водоподготовки. Такие мембраны рассчитаны на контакт с различными химическими веществами и могут использоваться при повышенных температурах и высоком давлении, а также для сохранения высокой чистоты процесса.

«Коллективом московских, петербургских и красноярских специалистов предложен новый тип керамических мембран с ионной селективностью на основе нафена, покрытых слоем углерода. Регулируя время осаждения, мы научились управлять пористостью мембраны — т. е. формировать поры нужного размера для выделения нужных ионов… Кроме того, мы показали, что в порах керамических мембран на поверхности углерода есть функциональные группы, которые и определяют механизм ионоселективности мембраны», — сообщил один из авторов исследования, доцент кафедры композиционных материалов и физикохимии металлургических процессов СФУ Михаил Симунин.

В новой разработке учёные применили технологию покрытия фильтрующих мембран, изготовленных из нановолокон оксида алюминия, покрытых углеродом.

«Успех самого сочетания в этом композите в том, что нановолокна оксида алюминия задают текстуру, морфологию и каркас для мембраны, а углерод даёт проводимость этой пористой структуре… Мы разработали технологию, при которой углерод оседает не в поры мембраны, заглушая её, а на её поверхность», — пояснил Симунин.