Polivinilpirolidonas (PVP) yra vandenyje tirpus polimeras, pasižymintis puikiu hidrofiliškumu. PVP pridėjimas gali labai pagerinti polivinilidenfluorido (PVDF), polietersulfono (PES), polisulfono (PS) ir kt.
1. Santrauka
Pagal membranos porų dydį yra mikrofiltravimas, ultrafiltravimas, atvirkštinis osmosas, dializės membrana, pralaidi dujofikavimo membrana, dujų atskyrimo membrana ir jonų atskyrimo membrana. Mikrofiltravimo ir ultrafiltravimo mechanizmas yra sijojimo mechanizmas, o kiti yra tirpinimo ir difuzijos mechanizmai. Pagal struktūrą jį galima suskirstyti į du tipus: simetrinę membraną ir asimetrinę membraną. Plėvelės formavimo metodai šiuo metu daugiausia apima fazės inversijos metodą, lydalo tempimo metodą, bėgių ėsdinimo metodą ir neorganinės plėvelės sukepinimo metodą. Fazinės inversijos metodas yra plačiausiai naudojamas mikrofiltravimo ir ultrafiltravimo membranų paruošimo būdas. Fazių inversijos metodas yra tam tikros sudėties homogeninio polimero tirpalo paruošimas ir tirpalo termodinaminės būsenos keitimas tam tikru fizikiniu metodu taip, kad jis būtų atskirtas nuo homogeninio polimero tirpalo ir galiausiai paverčiamas trimačiu tirpalu. makromolekulinio tinklo tipo kondensacija. Klijų struktūra. Šis trimatis į tinklą panašus makromolekulinis gelis sudaro atskyrimo membraną.
Fazių inversijos metodas gali būti suskirstytas į tirpiklio išgarinimo fazės inversijos metodą, termiškai indukuotą fazės inversijos metodą, garų nusodinimo fazės inversijos metodą ir panardinamą nusodinimo fazės inversijos metodą pagal skirtingas pakeisto tirpalo termodinamines savybes. Tarp jų, panardinimo kritulių fazės konversijos metodas yra paprasčiausias paruošimo procesas ir gali geriau reguliuoti membranos veikimą ir struktūrą. Tai plačiausiai naudojamas ultrafiltravimo ir mikrofiltravimo paruošimo būdas. Tarp jų ultrafiltravimo membranos membranos molekulinės masės riba yra 1000-100000.
2. Veiksniai, turintys įtakos membranos veikimui
Keturi liejimo tirpalo sudėties aspektai, membranos sąlygos, gelio vonios temperatūra ir sudėtis bei porų formuotojo sudėtis turi įtakos membranos veikimui, o tai daugiausia atsispindi masės perdavimo greičiui. Tarp jų, porogenas veikia fazių atskyrimo termodinamiką ir skysčio liejimo membranos sistemos masės perdavimo kinetiką, taip paveikdamas plėvelės susidarymo procesą ir pakeisdamas membranos struktūrą.
3. PVP porų formavimo mechanizmas
Kai PVP naudojamas kaip porogenas, jis susikaups membranos paviršiuje. Kai membranos paviršius liečiasi su vandeniu, PVP ištirps vandenyje ir sudarys kanalą, per kurį į membraną patenka ne tirpikliai. Šie taškai sudaro į pirštą panašių porų augimo taškus. , Tolesniame procese išauginkite iki membranos matricos, kad susidarytumėte į pirštą panašias poras. Galų gale tanki polimero fazė suformuojama į plėvelę, o praskiesta polimero fazė išplaunama (PVP).
4. Pridėti santykį
Pridedama PVP dalis paprastai yra 2-8 masės % (intervalas nėra fiksuotas, jis turi būti nustatomas pagal konkrečias plėvelės formavimo sąlygas). Padidinus papildymo kiekį, padidės membranos poringumas, tačiau sumažės membranos stiprumas ir hidrofobiškumas, o tai turės įtakos membranos veikimui.