α-Al2O3膜在超聲作用下破壞過程的研究.pdf

1、論文主要針對超聲輻照陶瓷膜過程,測量了超聲發(fā)生器內(nèi)不同條件下的空化強(qiáng)度;研究了不同超聲輻照條件下陶瓷膜分離性能和膜結(jié)構(gòu)的變化,并探討了空化強(qiáng)度與膜穩(wěn)定性的關(guān)系。
　　采用亞甲基藍(lán)分光光度法,測量了超聲發(fā)生器內(nèi)不同實(shí)驗(yàn)條件下自由基濃度,定性地測量了超聲相對空化強(qiáng)度。結(jié)果表明,超聲空化強(qiáng)度不僅與環(huán)境參數(shù)(溫度、時(shí)間)有關(guān),還與超聲發(fā)生器本身有關(guān)。在溫度為35℃,超聲功率為500 W,頻率為45 kHz時(shí),超聲空化強(qiáng)度最大;隨著超聲聲強(qiáng)

2、的增大,超聲空化強(qiáng)度隨之增大。
　　利用膜通量因子F和截留率R分析膜分離性能的變化情況,利用膜平均孔徑、孔隙率分析膜結(jié)構(gòu)的變化過程,考察了不同參數(shù)條件下超聲對不同膜材質(zhì)的膜穩(wěn)定性的影響。在N6、PVDF、PTFE和α-Al2O3陶瓷膜四種膜中,α-Al2O3陶瓷膜對超聲的耐受力較強(qiáng);膜孔徑越小,膜純水通量越大,TiO2截留率越小,膜本體滲透性能和分離性能降低,超聲對其穩(wěn)定性的影響就越大。隨著輻照時(shí)間的增加,膜純水通量增大,TiO2

3、截留率減小,膜本體滲透性能和分離性能降低,超聲輻照對膜穩(wěn)定性的影響就越大;隨著溫度增大,超聲對膜穩(wěn)定性的影響先增大后減小,在溫度為35℃時(shí)影響最大。
　　基于上述條件的優(yōu)化,研究了超聲參數(shù)對膜穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)超聲頻率對膜穩(wěn)定性的影響起主要作用。隨著超聲頻率的增大,超聲對膜穩(wěn)定性的影響急劇降低;隨著超聲功率和聲強(qiáng)的增大,超聲對膜穩(wěn)定性的影響逐漸增大。在超聲頻率為45 kHz,超聲功率為500 W時(shí),超聲對膜分離性能和結(jié)構(gòu)的影響