Разработка физико-химических основ технологии композиционных твердоэлектролитных материалов для электрохимических реакторов электрофильтрации воды с последующим исследованием её физико-химических и медико-биологических свойств : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. Ф. Полуян

Abstract

Объектами исследования являются: композиционные твердоэлектролитные материалы для металлокерамических мембран на основе титана и стабилизированного диоксида циркония, манганитов и никелатов общей формулой Ln(1-х)Ах(Мn,Ni)Оз, а так же процессы электрофильтрации водных коллоидно-дисперсных систем различных бактериальных микроорганизмов. Цель работы синтезировать электродные материалы на основе твердых растворов оксидных соединений (YхСа1-хМnО3, GdхСа1-хМnО3, , NdхCa1-хMnO3.) и исследовать их физико-химические свойства, определить параметры электрофильтрации водных растворов бактери-альных и дрожжевых микроорганизмов (E.coli, B.subtilis, Saccaharomyces cereviciae) на титановых мембранах различной пористости. В результате работы, совместно с Институтом порошковой металлургии НАН Б разработаны керамические мембраны на основе диоксида циркония с нанесёнными на них электродами из титана и нитрида титана. Показано, что титановые, пористые фильтры используемые в качестве электродов при электролизе обладают бактерицидными свойствами за счет образования, как в анодных, так и в катодных реакциях, активных частиц ОН* , О2(-) , Н2О2 , НО2*. Представлены результаты исследований электрофильтрации растворов бактериальных микроорганизмов вида E.coli, B.subtilis и дрожжевых Saccaharomyces cereviciae на титановых металлокерамических мембранах. Показано, что водно-дисперсионные системы, содержащие бактерии различного размера, удерживаются при электросорбционных процессах в порах металлокерамических мембран превышающих на порядок размеры биологических объектов. Осуществлен поиск новых, более дешевых, электродных фильтрующих материалов, в качестве которых опробованы составы на основе манганитов и никелатов, обладающих высокой электропроводностью и совместимых со стабилизированным диоксидом циркония (твердый электролит). Синтезированы твердые растворы составов Y0,5Ca0, (Ni,Co)xO3, Gd0,5Ca0,5Mn0,9Ni0,1O3 , Gd0,6Ca0,4Mn0,9Ni0,1O3 , Nd0,7Ca0,3MnO3, где х= 0; 0,05; 0,1. Изучено их взаимодействие с твердым электролитом Zr0.82Y0.10Mg0.08O1.87 широко применяемым в качестве промежуточного, пористого фильтрующего элемента между электродами.