Anotace:
Cílem projektu základního výzkumu je během 36 měsíců řešení vyvinout nový membránový materiál, který by byl schopný ze směsi plynů účinně a efektivně separovat SO2, CO, CO2 a NOxy, a případně i další škodliviny (tuhé částice), od O2 a N2. Zacílením na problematiku efektivního (do)čištění spalin a na modelování celého separačního procesu má předkládaný projekt značný vědecký potenciál. V projektu budou paralelně studovány různé přístupy možného efektivního membránového oddělení kyselých polutantů z plynných směsí a to pomocí nově vyvinutých kompozitních membrán na bázi: (aktivita A) polymerů a iontových kapalin se zvýšenou absorpční schopností pro kyselé polutanty; (aktivita B) 2D-strukturovaných kompozitních materiálů s vysokou propustností a selektivitou pro plyny na bázi nanovláken z polymeru s vnitřní mikroporozitou (PIM-1) a jednostěnných uhlíkových nanotrubiček (SWCNT) dopovaných grafenoxidovými (GO) nanočásticemi a jedno-, dvoj- a trojmocnými ionty kovů. Vedle toho budou v projektu testovány separační schopnosti (aktivita C) hydrofilních dutých vláken sbalených do membránových modulů při různých experimentálních podmínkách blízkých reálnému prostředí (suchá vs. vlhká vstupní směs, přítomnost tuhých znečišťujících částic atd.). Separační vlastnosti membrán budou testovány pomocí permeačních a sorpčních experimentů s využitím unikátního přístrojového vybavení zapojených pracovních skupin. Získaná experimentální data budou použita pro vývoj modelu popisujícího transport složek plynné směsi pomocí molekulární dynamiky. V návaznosti na testování za laboratorních podmínek (čisté plyny, modelové směsi plynů) bude probíhat i fáze testování separačního procesu s materiály vykazujícími nejlepší separační vlastnosti v reálném prostředí plynných směsí (spaliny vzniklé in-situ spalováním fosilních paliv).