Сравнительный анализ обратноосмотических мембран методом лазерной десорбции/ионизации

За последние несколько лет доля рынка обратного осмоса (ОО) продолжает расти. ОО имеет тенденцию быть наиболее предпочтительным методом обессоливания вод, поскольку он прост и требует относительно небольшого удельного энергопотребления; поэтому более половины всех установленных опреснительных установок в мире сегодня используют данную технологию. Коммерческие мембраны для ОО обычно состоят из активного слоя ароматического полиамида с микропористым поддерживающим слоем из полисульфона. Но такие мембраны легко подвергаются биологическому отравлению, что ограничивает их применение в очистке воды. При этом также важен контроль поддерживающего слоя для предотвращения его деградации. Целью настоящей работы являлся сравнительный анализ обратноосмотических мембран методом масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией (ЛДИ), позволяющий выявить сходство и различия в привитых функциональных группах и стабильности полимерных слоев, составляющих мембрану. Масс-спектрометрия ЛДИ представляет собой метод мягкой ионизации с минимальной фрагментацией аналита. Простота, быстрый анализ, высокая производительность, малые объемы аналитов, а также отсутствие или незначительная фрагментация является основными характеристиками ЛДИ-масс-спектрометрии. В работе исследованы четыре образца обратноосмотических мембран (Владимир, АО «РМ Нанотех») и один зарубежный образец. Масс-спектры исследуемых материалов регистрировали на приборе Ultraflex фирмы Bruker, оборудованным азотным лазером с длиной волны 337 нм и энергией 110 мкДж. Запись спектров производили в режиме регистрации положительных ионов в диапазоне m/z 20-2000 Да. В работе показана возможность идентификации пиков характерных для полисульфонового и полиамидного слоев полимерных материалов, проведена идентификация функциональных групп, привитых к полиамидному слою ОО-мембран, определены кластеры неорганических солей на поверхности ОО-мембран, образующиеся в процессе эксплуатации, а также показано их сходство и различие для исследованных мембран. Таким образом, показана возможность быстрого анализа ОО-мембран методом ЛДИ-масс-спектрометрии. Данный метод позволяет определять компоненты поддерживающего и разделяющего слоев ОО-мембран и образующиеся кластеры неорганических солей на поверхности полимерных материалов.