空气暴露时长对聚醚砜微滤膜结构及性能的影响.pdf
《空气暴露时长对聚醚砜微滤膜结构及性能的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空气暴露时长对聚醚砜微滤膜结构及性能的影响.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期 年 月天 津理工大学学报 .收稿日期:修订日期:基金项目:天津市自然科学基金()天津理工大学大学生创新创业训练计划():/空气暴露时长对聚醚砜微滤膜结构及性能的影响高写韩雅欣张铭宁连超罗杨(天津理工大学 化学化工学院 天津)摘要:以聚醚砜为原料 聚乙二醇为致孔剂 采用汽相诱导致相分离()制备聚醚砜()微滤膜 考察了空气暴露时长对膜孔结构、分离性能和抗污染性能的影响 随着暴露时长的增加 膜表面孔先增多 后减少 膜断面则由指状孔变成海绵孔()再变为连通性较差的蜂窝孔()水通量随着暴露时长的增加从 增加到 后 又下降至 在 内 膜对酵母浸粉的截留率稳定在 以上 随后急剧下降至 优选得
2、到的膜对腐殖酸和牛血清白蛋白均表现出较好的抗污染能力 研究结果揭示了暴露时长对膜性能影响的规律 对采用 工艺制造微滤膜具有一定的参考性关键词:聚醚砜微滤膜 汽相诱导致相分离 暴露时长 膜孔结构中图分类号:文献标识码:文章编号:()():()()().()().:聚醚砜()是一种重要的高分子材料 具有机械强度高、耐热性好、成膜能力强等优点 已被广泛用于制备高性能超滤膜或微滤膜中 非溶剂致相分离()是最常见的微滤膜制备方法 此法是将铸膜液(聚合物与溶剂)刮在合适的支撑体上 然后迅速浸入含有非溶剂的凝固浴中 通过铸膜液中的溶剂与凝固浴中非溶剂的相互交换而导致分相天津理工大学学报第 卷 第 期沉淀 汽
3、相诱导致相分离()是近年来发展起来的一种改进的 制膜工艺 其基本原理为:将铸膜液暴露于空气或蒸汽中一定时间 再浸入凝固浴 实现分相成膜 与 相比 可通过控制非溶剂的种类 以及暴露环境的温度、湿度、暴露时长等调控相分离过程 从而得到指状孔、海绵孔及蜂窝孔等不同孔道结构的分离膜 制膜工艺中 膜片在空气中暴露的时长对膜的结构和性能有重要影响 等以/甲基吡咯烷酮/甲氧基乙醇为铸膜体系 采用 法制备了 微滤膜 发现暴露时长从 增加至 时 膜表面孔数量增多 孔径增大 陈忠祥等采用/二甲基乙酰胺()/聚乙烯吡咯烷酮()/非溶剂添加剂铸膜体系制备 微孔膜 发现膜片在空气中暴露时长由 增加至 时 膜的最大孔径由
4、 增加到 通量则由 快速增加至 增大了 倍 朱思 君 等以/聚 乙 二 醇()为体系 研究了暴露时长对膜水通量的影响 发现暴露时长由 增加至 水通量由 增加至 彭跃莲等研究了更长暴露时长()对膜表面形貌的影响 也发现随着暴露时长的增加 膜表面由致密逐渐变为多孔 上述文献均表明:暴露时长的增加使膜的表面孔增多 孔径增大 膜通量升高暴露时长不仅会影响膜的表面孔大小和数量 也会对膜的断面孔形貌产生影响 等研究发现随着暴露时长从 增加到 膜的表面平均孔径由 增大到 但膜的断面孔却未发生明显改变 始终为海绵孔 与此相反 曾崇阳等研究发现 随着暴露时长的增加 聚砜膜断面孔由指状孔转化为胞腔状孔 等采用 法
5、制备了 膜 发现暴露时长小于 时 膜断面为非对称的指状孔 暴露时长大于 时 断面呈现对 称 的 双 连 续 孔 形 态 等以 聚 砜/为制膜体系 采用 法 在温度为 湿度为 的环境下制备亲水性聚砜膜 也发现随着暴露时长由 增加至 时 膜断面由指状孔转化为对称海绵孔上述文献均认为暴露时长会对 膜孔形貌和大小产生影响 但不同的文献得出的结论存在较大差异 文献 认为暴露时长增加只会影响表面孔的大小 对断面孔没有影响 而文献 则认为暴露时长会让膜断面孔形貌发生明显变化为深入揭示暴露时长对 微滤膜结构的影响规律 指导 膜的开发应用 文中以/为制膜体系 采用 方法制备 微滤膜在恒定的环境温度和湿度条件下
6、重点考察暴露时长对膜孔形貌及膜分离性能影响 通过采用高分辨率电镜表征、膜孔径分布、膜孔隙率等结构分析手段 揭示暴露时长对 膜孔结构变化及分离性能的影响规律 为 制膜工艺技术的优化提供数据支撑 试验过程 试验材料及试剂试验材料及试剂有:聚醚砜()、二甲基乙酰胺及分析纯、聚乙二醇(分子量为 )及分析纯、酵母浸粉等 微滤膜的制备采用非溶剂致相分离和汽相诱导致相分离相结合的方法制备 微滤膜 如图 所示 将 按质量比 混合 下搅拌溶解得到澄清铸膜液 真空脱泡 用厚度为 的刮刀在玻璃板上刮膜 在环境温度为 和湿度为 的空气中暴露一定时间后 转移至凝固浴为 的去离子水中成膜 在常温去离子水中保存 用于试验测
7、试图 汽相诱导制膜的工艺流程 膜形态表征和性能测试 扫描电镜测试采用高分辨率场发射扫描电镜对膜的截面和 年 月高写 等:空气暴露时长对聚醚砜微滤膜结构及性能的影响表面进行测试 将膜样品冷冻在液氮中 然后进行淬断 粘贴于导电胶上 表面喷金后观察 膜厚度测试采用数显千分测厚仪测量膜厚度 在不同的位置测定 次 取平均值 孔隙率测试采用质量法测定孔隙率 将膜在 下干燥称得干膜重量 在蒸馏水中将膜浸泡 吸除表面多余水分 称得湿膜质量 孔隙率为:/()式中:分别为湿膜和干膜质量 为常温下水的密度/为膜面积 为膜厚 膜孔径分布测试采用膜孔径分析仪测试膜的孔径分布 选择无水乙醇为浸润液 采用 软件对扫描电镜(
8、)结果进行处理 得到膜表面孔径分布结果 接触角测试采用接触角测量仪对聚醚砜微滤膜表面的水接触角进行测量 测试前 将样品膜置于室温下干燥 剪成 的方条用双面胶粘在载玻片上 放置在接触角测试仪的试样台上 用微升注射器将水滴(约 )滴在膜表面 在 内记录其活动并冻结图像 用仪器自带的软件计算出样品的静态接触角 每份样品测量 次 取其平均值 水通量测试采用超滤杯装置测定微滤膜的水通量 测试压力设为 剪取直径 的圆形膜片 放入超滤杯中 在 下预压 至水通量基本稳定 然后在 下进行测量 每个膜片测量 次 取平均值 在相同条件下 测定膜对进料质量浓度约为 /的酵母浸粉的截留率 微滤膜的纯水通量为:()式中:
9、为一定时间内透过膜的水的质量 为通过的时间 截留率测试以 /酵母浸粉溶液作为过滤液进行截留测试 在 压力下过膜并收集透过液 用浊度计分别测定原液和透过液的浊度 以确定其质量浓度并计算其截留率:()式中:和 分别为原液和透过液的酵母浸粉的质量浓度/试验结果与讨论 暴露时长对膜结构的影响图 为不同膜片的 微滤膜扫描电镜图 分别为在空气中暴露时长 的膜的 表面和断面图 暴露时长为 时()膜表面致密 断面为非对称的指状孔结构 这是铸膜液瞬时分相所致图 不同膜片的 微滤膜扫描电镜图 随着膜在空气中暴露时长的增加 膜的孔结构发生了变化 当暴露时长达到 时()膜断面的指状孔完全转化为海绵孔 且膜表面出现分布
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空气 暴露 聚醚砜微 滤膜 结构 性能 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。