Vývoj pokročilých kompozitních membrán pro separaci plynů – nový koncept molekulárního inženýringu pro zvýšení výkonu
Cíle projektu
Kyslík představuje cennou průmyslovou komoditu používanou pro zplyňování uhlí, zpracování surovin nebo medicinální aplikace, zatímco čistý dusík se využívá jako inertní činidlo či chladivo. Produkce obohaceného kyslíku (>90 hm.%) ze vzduchu pomocí polymerních membrán je v porovnání s ostatními separačními metodami (kryodestilace, PSA, scrubbing) efektivnější, ale pouze v případě dvou či třístupňových konfigurací. Předkládaný projekt má ambice dosáhnout radiálního pokroku v oblasti O2/N2 membránových separací jejich provedením v jednom kroku s maximálním separačním účinkem. Koncept molekulárního inženýrství bude použit pro přípravu vysoce selektivních O2-separačních membrán s nanesenými vodivými povrchy reagujícími na externí stimuly magnetickým polem. Zvýšeného separačního výkonu bude dosaženo synergickou kombinací nastavitelného magnetického pole a O2-selektivních membrán s cíleně připravenou strukturou a kontrolovaně zabudovanými magnetickými aditivy. Prezentovaným postupem se dosáhne preferenčního transportu paramagnetického kyslíku a tím i maximálního separačního výkonu.
Klíčová slova
Enhanced membrane gas separationoxygen-nitrogen separationmolecular-level-engineeringcomposite membranemixed-matrix membranesmagnetic fieldmagnetic nanoparticlesexternal stimuli-responsive surfaces
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202400001
Hlavní účastníci
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
24-11041S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Development of advanced gas separation composite membranes – A new concept of molecular-level engineering for performance enhancement
Anotace anglicky
Oxygen is a valuable commodity used for coal gasification, raw material processing or medical applications, while pure nitrogen finds application as an inert agent or coolant. The production of enriched oxygen (>90 wt.%) from the air using polymer membranes is more efficient compared to other used methods (cryo-distillation, PSA, scrubbing), but only in the case of two or three-stage configurations. The presented project aims to achieve radial progress of O2/N2 membrane separations by performing them in one stage with maximum separation effect. The concept of molecular engineering will be used to prepare highly selective O2-separation membranes with applied conductive surfaces responsive to external magnetic field stimuli. Enhanced separation performance will be achieved by a synergistic combination of an adjustable magnetic field and O2-selective membranes with a tailored structure and controlled embedding of magnetic nanoadditives. The presented approach will lead to the maximum O2/N2 separation performance due to the preferential transport of paramagnetic oxygen.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20402 - Chemical process engineering
OECD FORD - vedlejší obor
10404 - Polymer science
OECD FORD - další vedlejší obor
10403 - Physical chemistry
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)CD - Makromolekulární chemie
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2024
Ukončení řešení
31. 12. 2026
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
9 855 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
8 727 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
942 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
186 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
9 855 tis. Kč
Statní podpora
8 727 tis. Kč
88%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Chemical process engineering
Doba řešení
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026