一步自组装超亲水性薄膜的制备及应用研究文献综述

 2023-10-10 15:23:57

文献综述

(一)阐述课题研究的现状及发展趋势

1.1膜分离的技术

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离采用错流过滤或死端过滤方式。

1.2分离膜的种类

基于膜孔径的尺寸筛分,依据膜孔径大小的不同,可以把膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜[1,2,3]

(1)微滤膜:微滤膜主要是利用膜孔径的筛分机理,其孔径大小在100nm-2um之间,操作压力低于0.5mpa,可过滤去除100nm-2um的微粒,如悬浮固体细菌和原生动物等。

(2)超滤膜:超滤膜的孔径介于1-100nm,是利用压力差进行物质筛分的膜分离技术,可过滤去除分子量在5000-100000道尔顿的大分子。压力驱动的超滤分离膜所需的操作压力较低,同时分离过程较温和,可以截留水中的悬浮物、胶体和大分子有机物等有害物质,同时保留对人体有益的一些矿质元素。

(3)纳滤膜:纳滤膜的孔径大小介于1-2nm之间,其分离精度介于超滤和反渗透之间,能够截留分子量为200-500道尔顿的有机小分子和二价盐离子,是对一价离子的脱盐率比反渗透低,也是一种需要加压的膜分离技术,操作压力为0.5-1.5mpa。此外,纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷,因此除孔径筛分作用外,纳滤膜上的带电基团可以通过静电相互作用,阻碍高价离子的渗透,表现出离子选择性。

(4)反渗透膜:反渗透的过滤精度为0.1nm左右,可以过滤去除水中的几乎一切杂质,只允许水分子通过。反渗透膜主要应用于海水和苦咸水的淡化过程,需要在有盐分的水中施加比自然渗透更大的压力,把盐水中的水分子压到膜的另一侧,变成洁净的水,从而迖到去除水中杂质和盐分的目的,反渗透膜的分离过程并不是传统意义上的尺寸筛分过程。

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