Membraanien kestävyys ionisessa nesteessä

Tämän diplomityön tavoitteena oli etsiä mahdollisimman hyvin ionista nestettä kestävä yleisesti kaupallisesti saatavilla oleva nano- tai ultrasuodatusmembraani. Kirjallisuusosassa on perehdytty yleisesti membraanitekniikan ja ionisten nesteiden historiaan sekä niiden ominaisuuksiin ja käyttösovelluksiin. Membraaniprosesseista on lyhyesti käyty läpi mikro-, ultra- ja nanosuodatus sekä käänteisosmoosi ja pervaporaatio. Kokeellisessa osassa tutkittiin neljäntoista kaupallisesti saatavilla olevien nano- ja ultrasuodatusmembraanien kestävyyttä ionisessa nesteessä. Tutkimuksessa käytettyjen membraanien vesi- ja malliaineliuosvuon arvoja sekä retentioita vertailtiin ennen ja jälkeen ioniselle nesteelle altistusta. Tulokset osoittivat, että polyamidista, polyeetterisulfonista ja sulfonoidusta polyeetterisulfonista valmistettujen membraanien suodatusominaisuudet muuttuivat niiden altistuessa ioniselle nesteelle. Näiden membraanien permeabiliteetit ja retentiot laskivat viikon altistuksen jälkeen merkittävästi. Erityisesti liuottimia kestäviksi suunnitellut membraanit säilyttivät erotusominaisuutensa paremmin.

The aim of this thesis was to search a commercially available nano- or ultrafiltration membrane that would preserve its properties well in an ionic liquid. The literature part deals with the history, characteristics and applications of membrane technology and ionic liquids in general. Also, some membrane processes have been briefly reviewed. In the experimental part the resistances of fourteen commercially available nano- and ultrafiltration membranes in the ionic liquid were tested. Water and model substance fluxes of the membranes were compared before and after the exposure to the ionic liquid. Results indicated that filtration properties of the polyamide, sulphonated polyethersulphone or polyethersulphone membranes changed due to exposure to the ionic liquid. Permeabilities and retentions of these membranes decreased significantly after a week of exposure. Membranes especially designed to solvents retained their filtration properties better.