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聚醚砜膜对复合纳滤膜性能的影响

2020-03-04 09:00 

天津津腾实验设备有限公司了解到酰胺纳滤复合膜是目前应用最广并且商业化最成功的复合膜材料,主要以纳滤和反渗透膜为主要代表。在制备这些复合膜的过程中,可以分别就支撑层和复合层的结构、渗透率、截留率和物化稳定性进行优化。界面聚合(IP)是指在多孔超滤膜基质上合成具有致密活性表层的聚酰胺薄层复合膜的主要技术。采用IP技术的主要优点是可以独立控制选择层和多孔超滤基膜的性能,从而优化复合纳滤膜性能。复合纳滤膜的表面致密层中添加纳滤离子后能有一些新的性能,例如:抗菌、机械强度、增加膜的水通量、热稳定性和膜的表面形态等,但是对TiO2纳米粒子与基膜结合后性能的考核很少有相关的介绍。天津津腾了解发现本文是将TiO2纳米粒子加入到超滤基膜中,以提高超滤基膜的热稳定性,从而提高纳滤膜的通量和截留率。考察纳米粒子对基膜的机械性能、膜表面断面形貌结构、热稳定性和膜性能影响,研究复合纳滤膜的过滤特性。研究了纳米二氧化钛负载量对基膜热稳定性和复合纳滤膜性能的影响。

1.基膜热稳定对复合纳滤膜性能的影响
复合膜的制备过程中,基膜需经过两次干燥的过程,一次是从水相中浸润出来去除膜面多余的水相的过程,这个过程中基膜首先经过柔性滚筒去除膜面的液膜,然后通过自然沥干、风刀或者烘箱干燥等手段去除剩余的可见的水分;另一次是膜经过油相后有一段时间的热复合过程,这两个过程,基膜都会因为失水,造成膜孔径下降,从而增加复合纳滤膜的过滤阻力,因此,如果在复合膜的制备过程中提高基膜的热稳定性能,必定能在不改变复合致密层截留率的前提下提高复合纳滤膜的通量。

2.实验最后所得结论

天津津腾观看本文发现通过在基膜中添加直径约为25nm的TiO2纳米粒子,改善基膜的机械和热稳定性能,从而在利用改性后的基膜制备复合纳滤膜时,提高复合纳滤膜的性能。随着TiO2纳米粒子浓度的增加,基膜的膜通量逐渐增加,膜表面和膜的断面有大量纳米粒子镶嵌其中,且膜面逐渐变得粗糙。同时在TiO2纳米粒子浓度≤3%时,海绵层厚度逐渐增加,但是随着TiO2浓度增加,TiO2纳米粒子与溶剂DMAc络合,促进了溶剂与水的交换速度,基膜的海绵层变薄,但是基膜表面的致密层厚度有所增加,并且海绵层的孔随着TiO2浓度的增加,而逐渐增加。TiO2纳米粒子的添加,改善了膜的机械性能和热稳定性能。

模拟基膜浸润水相溶液后干燥的过程,当TiO2浓度的增加时,基膜随干燥时间的延长膜的通量衰减的程度逐渐减弱,在TiO2浓度≤1.5%的时候,基膜的通量变化拐点在45s处,而当TiO2浓度≥3%时,基膜通量变化的拐点延长,最终的稳定通量随着TiO2浓度的增加而上升。在用改性后的基膜制备复合纳滤膜时,膜通量因为膜的阻力损失减小而随着TiO2浓度的增加而上升,纳滤膜脱盐率并没有因为膜的通量的下降而减少,相反因为盐的透过率不变,而水的通量上升,使得膜脱盐率略有上升。这些结果表明,提高支撑膜的热稳定性有助于提高纳滤膜的水通量,并使其具有更好的脱盐率。



内容取自项军等作者《聚醚砜基膜热稳定性对复合纳滤膜性能的影响》中,内容仅供参考,欢迎大家到天津津腾实验设备有限公司咨询购买相关产品。