Polivinilpirolidon (PVP) je vodotopen polimer z odlično hidrofilnostjo. Dodatek PVP lahko močno izboljša hidrofilnost poliviniliden fluorida (PVDF), polietersulfona (PES), polisulfona (PS) itd.
1. Povzetek
Glede na velikost por membrane so mikrofiltracija, ultrafiltracija, reverzna osmoza, dializna membrana, prepustna uplinjevalna membrana, membrana za ločevanje plinov in membrana za ločevanje ionov. Mehanizem mikrofiltracije in ultrafiltracije je mehanizem sejanja, drugi pa mehanizme raztapljanja in difuzije. Glede na strukturo ga lahko razdelimo na dve vrsti: simetrična membrana in asimetrična membrana. Metode oblikovanja filma trenutno večinoma vključujejo metodo fazne inverzije, metodo raztezanja taline, metodo jedkanja sledi in metodo sintranja anorganskega filma. Metoda fazne inverzije je najbolj razširjena metoda za pripravo mikrofiltracijskih in ultrafiltracijskih membran. Metoda fazne inverzije je priprava homogene polimerne raztopine določene sestave in spreminjanje termodinamičnega stanja raztopine z določeno fizikalno metodo, tako da se fazno loči od homogene raztopine polimera in na koncu pretvori v tridimenzionalno raztopino. kondenzacija tipa makromolekularne mreže. Struktura lepila. Ta tridimenzionalni mrežni podoben makromolekularni gel tvori ločevalno membrano.
Metodo fazne inverzije lahko glede na različne termodinamične lastnosti spremenjene raztopine razdelimo na metodo fazne inverzije izhlapevanja topila, metodo toplotno inducirane inverzije faze, metodo fazne inverzije s parnim nanašanjem in metodo inverzije faze s potopitvijo. Med njimi ima metoda pretvorbe faze potopitvene padavine najpreprostejši postopek priprave in lahko bolje prilagodi zmogljivost in strukturo membrane. Je najobsežnejša metoda za pripravo ultrafiltracije in mikrofiltracije. Med njimi je mejna vrednost molekulske mase ultrafiltracijske membrane 1000-100000.
2. Dejavniki, ki vplivajo na delovanje membrane
Štirje vidiki sestave raztopine za ulivanje, pogoji membrane, temperatura in sestava gelske kopeli ter sestava tvorca por vplivajo na delovanje membrane, kar se odraža predvsem v hitrosti prenosa mase. Med njimi porogen vpliva na termodinamiko ločevanja faz in kinetiko prenosa mase membranskega sistema za tekoče litje, s čimer vpliva na proces tvorbe filma in spreminja strukturo membrane.
3. Mehanizem tvorbe por PVP
Ko se PVP uporablja kot porogen, bo koncentriran na površini membrane. Ko je površina membrane v stiku z vodo, se PVP raztopi v vodi in tvori kanal za vstop netopila v membrano. Te točke tvorijo rastne točke prstastih por. , V naslednjem postopku zrastejo do membranskega matriksa, da tvorijo prstaste pore. Na koncu se polimerna gosta faza oblikuje v film, polimerna razredčena faza pa se eluira (PVP).
4. Dodajte razmerje
Delež dodanega PVP je na splošno 2-8 mas. % (interval ni fiksen, določiti ga je treba glede na specifične pogoje tvorbe filma). Povečanje količine dodatka bo povečalo poroznost membrane, vendar zmanjšalo trdnost in hidrofobnost membrane, kar bo vplivalo na delovanje membrane.