Лаборатория ядерных фильтров - Основные научные достижения

 

Впервые совместно с лабораторией рефлектометрии и малоуглового рассеяния для исследования трековых мембран был использован рентгеновский метод, позволивший уточнить данные о структуре и параметрах пор, полученные другими методами.

Проведены исследования поверхностных и структурных свойств трековых мембран из полиэтилентерефталата с диаметрами пор в диапазоне 10-200 нм и особенности процесса формирования пор трековых мембран. Методом послойного травления облученных пленок было обнаружено наличие в области трека зон повышенной и пониженной плотности полимера.

Впервые были проведены исследования электроповерхностных свойств трековых мембран методом потенциала течения. Была установлена зависимость поверхностного заряда пор от их диаметра, что подтвердило неоднородность структуры трека высокоэнергетичного иона в полимере в радиальном направлении. Обнаружена связь селективных и адсорбционных свойств трековых мембран с зарядом поверхности и значение подвижности ионов при разделении поливалентных растворов электролитов, что позволило сформулировать принцип химической модификации поверхности пор для выделения целевого продукта из исходной смеси. Это позволило существенно уменьшить адсорбционные потери компонентов в процессе мембранной фильтрации и значение подвижности ионов при разделении поливалентных растворов электролитов.

Показано, что термообработанные трековые мембраны обладают более плотной структурой поверхности пор, что важно для повышения стабильности шаблонных микроструктур.

Разработаны различные модификации методов очистки кристаллизационных растворов от коллоидных частиц с использованием трековых мембран и установлена корреляция между степенью очистки и степенью оптического совершенства выращенных кристаллов. Это было использовано для повышения скорости роста кристаллов из растворов, в том числе вязких.

Трековые мембраны использовались для введения в кристаллизационный раствор микрочастиц определенного размера с целью придания выращиваемым кристаллам новых физических свойств.

На основании результатов исследований зависимости селективности мембраны от зарядового взаимодействия между мембраной и частицами раствора проведено разделение молекул глюкозы и аскорбиновой кислоты на трековых мембранах, что необходимо при определении содержания сахара в крови.

Впервые получены кристаллические микроструктуры при принудительном течении йодноватой кислоты через поры трековых мембран, направление и поперечные размеры которых совпадают с диаметрами и направлением пор вне порового пространства. Игольчатые микрокристаллы йодноватой кислоты, обладающие нелинейно-оптическими свойствами, могут найти применение в высокоскоростных системах передачи информации, сенсорах, в том числе, при анализе микроколичеств вещества методом ГКР.

Разработан метод синтеза микроструктур на основе трековых мембран из ферро- и диамагнитных металлов с возможностью проведения процесса металлоосаждения с обеих сторон мембраны. На основе шаблонов методом репликации получены острийные структуры из различных металлов. Показано, что острийные структуры с элементами как цилиндрической, так и конической формы могут с успехом применяться для эмиссии ионов.

Исследованы вольтамперные характеристики и электрический пробой на металлизированных трековых мембранах со сквозными цилиндрическими порами. Показано, что пробой развивался по внутренней стенке цилиндрической поры в полимерной мембране и имел обратимый характер. Полученные структуры могут быть использованы для разделения молекул по электрофизическим свойствам.

Показано, что в микроструктурах на основе металлизированной трековой мембраны реализуются обратимые электрические пробои.