Описание
Для разделения и концентрирования компонентов газовой смеси большой интерес представляет мембранный метод, обладающий низким уровнем энергопотребления, высокой промышленной и экологической безопасностью. Институт имеет успешный опыт разработки мембран и газоразделительного оборудования на их основе.


ОПИСАНИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
МЕМБРАНЫ ИЗ АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ И ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ НА ИХ ОСНОВЕ
Разработан способ получения селективно-проницаемых диффузионных мембран нового поколения из анодного оксида алюминия. Созданы диффузионные мембраны малых толщин (~100 мкм) с упорядоченной пористостью и плотностью упаковки пор до 1012 – 1014 см-2.
Величина диффузного потока через мембрану обратно пропорциональна толщине мембраны, так что увеличение толщины мембраны приводит к уменьшению потока и повышению затрат на единицу продукции. Поэтому при изготовлении мембран особое внимание уделяется уменьшению толщины при сохранении механической прочности.
Для эффективного разделения газовой смеси диаметр пор подбирается таким образом, чтобы реализовывалось только кнудсеновское течение, поскольку пуазейлевский поток, увеличивая проницаемость, не способствует процессу разделения, снижая селективность.
Анодный оксид алюминия является высокотехнологичным материалом, позволяющим получать мембраны любых форм посредством применения таких методов обработки, как фотолитография, локальное электрохимическое окисление, прецизионное травление. При необходимости мембрана может оснащаться различными конструкционными элементами: крепежными обечайками, усилительными балками и пр., причем данные элементы выполняются непосредственно на мембране в процессе ее изготовления.
Разработанные мембраны обладают рядом перспективных преимуществ. Использование стандартных методов и оборудования микроэлектроники позволяет существенно снизить материалоемкость, трудоемкость производства, себестоимость изделия; формирование пористых структур групповыми методами, используемыми в технологии микроэлектроники, значительно повышает выход и воспроизводимость параметров диффузионных мембран.
Основным механизмом проникновения газа через мембрану из анодного оксида алюминия является кнудсеновская диффузия. На основе численного моделирования определены оптимальные геометрические и технологические параметры мембранного элемента и мембранной установки, что позволило добиться максимальной эффективности процесса мембранного газоразделения.

СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ
Разработанные мембраны готовы к коммерциализации. 

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ФОРМЫ СОТРУДНИЧЕСТВА
Разработка и изготовление устройств под требования заказчика на договорной основе. Научно-техническое сопровождение работ.