探究孔径分布对抗污染性能的影响:基于PVDF中空纤维超滤膜的深度研究

发布日期:

2024-04-17

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在《中国化学工程学报》上发表的一篇研究论文指出,聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种拥有优异热稳定性、高强度机械性能以及良好加工特性的材料,在超滤(UF)、微滤(MF)以及膜生物反应器(MBR)等领域得到了广泛应用。然而,实际运行过程中,膜污染问题是制约PVDF膜效能发挥的关键瓶颈,严重时会大幅度降低膜的渗透性能,影响经济效益。尽管常规的减轻膜污染措施如机械冲洗、高压反冲洗和化学清洗能暂时改善通量,但化学清洗对膜材料的耐腐蚀性要求高,频繁使用会缩短膜的使用寿命;而高压反冲洗和机械冲洗虽能有效清除膜表面沉积物,却对深层的孔径堵塞污染作用有限。


PVDF膜
该研究着重强调了通过改进PVDF膜的微结构来提升其抗污染性能的重要性。研究表明,PVDF膜的微结构特征,特别是孔径分布,与其抗污染行为存在着紧密联系。然而,关于膜微结构如何具体影响膜污染行为的内在规律尚待明确。

为此,该研究选取了孔径介于24至94纳米的PVDF膜样品,系统研究了不同孔径分布对膜污染行为的影响规律。实验结果显示,孔径越小的PVDF膜显示出更强的抗污染能力,其中孔径仅为24纳米的PVDF膜在抗污染性能方面表现尤为突出。当PVDF膜孔径逐渐减小时,其临界通量显著提升,从34至43升/平方米·小时提升到了105至114升/平方米·小时,这一变化清晰地表明小孔径PVDF膜具备更低的污染倾向和更高的抗污染效能。

综上所述,该篇论文深入剖析了PVDF膜微观结构与抗污染性能之间的相互关系,为研发高抗污染性能的PVDF超滤膜提供了科学依据,对提升PVDF超滤膜的实际运行通量和使用寿命,进一步推动PVDF膜的研发技术水平具有极其重要的意义。

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