磁場對聚丙烯腈超濾膜凝膠過程的影響.pdf

1、簡述了超濾的歷史、現(xiàn)狀和原理，超濾膜的制備方法、常用材料及應(yīng)用；重點介紹了影響超濾膜性能的主要因素，超濾膜制備中存在的問題，以及磁場在加速傳質(zhì)方面的研究和應(yīng)用。 在超濾膜的凝膠過程中，添加劑傳質(zhì)速率的改變會影響超濾膜的宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)。而通過查閱文獻可知：磁場可以加速順磁性物質(zhì)的傳質(zhì)速率，所以考慮利用磁場改變超濾膜凝膠過程中順磁性添加劑的傳質(zhì)速率，進而改變超濾膜的宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)。目前，將磁場應(yīng)用于制膜過程的研究尚未見文獻報

2、道，本文通過實驗研究，取得了良好的效果。 采用相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜，以聚丙烯腈(PAN)為膜基材，以二甲基乙酰胺(DMAC)為溶劑，以順磁性物質(zhì)氯化鈷為添加劑配制鑄膜液，將鑄膜液在水中浸沒凝膠成膜。在鑄膜液的凝膠過程中，外加磁場以改善膜的宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)。 通過測定凝膠浴的電導(dǎo)率、鈷離子含量和膜中鈷殘留量，結(jié)果顯示將磁場作用于膜的凝膠過程，加快了添加劑氯化鈷的傳質(zhì)速率。 通過表征膜的宏觀性能-純水通量、截留率、水

3、通量衰減系數(shù)等參數(shù)，結(jié)果顯示用磁場作用于膜的凝膠過程：膜的純水通量提高了15.81％；膜的截留率提高了6.36％，膜的抗污染性能顯著提高，可將水通量衰減系數(shù)減小18.04％，減少了物料通量隨時間的下降。利用原子力顯微鏡對膜的表面微觀結(jié)構(gòu)進行觀測，顯示磁場作用于膜的凝膠過程：可降低膜表面的粗糙度；使膜的平均孔徑變小，孔徑分布更為集中；膜的球粒狀結(jié)構(gòu)在膜表面分布的更均勻。利用掃描電鏡對膜的斷面微觀結(jié)構(gòu)進行觀測，在磁場下制備膜的皮層較薄。