AWWA MTC64555
用于微濾的電紡納米纖維聚砜膜

Electrospun Nanofibrous Polysulfone Membrane for Microfiltration

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

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發(fā)布單位

美國(guó)給水工程協(xié)會(huì)

當(dāng)前最新

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適用范圍

靜電紡絲通過(guò)帶電的聚合物溶液/熔體射流產(chǎn)生亞微米到納米級(jí)的纖維。通過(guò)這一工藝，可以開(kāi)發(fā)用于分離技術(shù)的無(wú)紡布膜。這些靜電紡絲納米纖維膜 (ENM) 具有理想的屬性，例如高孔隙率 (>80%)、孔徑從幾十納米到幾微米、互連的開(kāi)放孔結(jié)構(gòu)和每單位體積的大表面積，作為分離技術(shù)和生物技術(shù)的屏障材料極具吸引力。本文探討了通過(guò)靜電紡絲納米纖維網(wǎng)開(kāi)發(fā)用于分離技術(shù)的纖維膜的可行性，并展示了其在顆粒去除中的適用性。將聚砜納米纖維靜電紡成膜，并對(duì)其進(jìn)行表征以將其結(jié)構(gòu)特性與膜特性和性能聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)改變聚合物濃度（從 15、18 和 20%wt/vol），靜電紡絲出不同纖維形態(tài)和直徑的膜。從 15% 溶液中得到珠狀納米纖維 (280 nm)，從 18% 和 20% 溶液中分別得到 350nm 和 500nm 的納米纖維。觀察到珠狀纖維的存在和 ENM 的厚度對(duì)孔徑分布、平均流量孔徑和泡點(diǎn)有顯著影響。如果珠子數(shù)量眾多，則會(huì)導(dǎo)致孔徑和孔隙率變小。同樣，隨著 ENM 厚度的增加，孔徑也會(huì)減小，但這是由于沉積的納米纖維層更多，阻礙了流動(dòng)路徑。結(jié)果表明，ENM 可成功用作過(guò)濾器，用于去除泡點(diǎn)以上的微粒。當(dāng)微粒大于 ENM 內(nèi)的孔時(shí)，膜可用作篩網(wǎng)過(guò)濾器，不會(huì)觀察到污垢。當(dāng)分離 2 和 1 微米的顆粒時(shí)，ENM 的污垢最嚴(yán)重且不可逆。然而，要完全理解這一現(xiàn)象，還需要進(jìn)行更多測(cè)試。當(dāng)亞微米顆粒被分離時(shí)，它們往往會(huì)被納米纖維的表面吸引，因此 ENM 可充當(dāng)深層過(guò)濾器。上述發(fā)現(xiàn)凸顯了 ENM 作為分離技術(shù)屏障材料的潛力。在生物技術(shù)和水處理方面都有巨大的潛在應(yīng)用。這些膜可用作超濾或納濾之前的預(yù)過(guò)濾器，以最大限度地減少微生物或微粒造成污垢和污染的可能性。包括 21 個(gè)參考文獻(xiàn)、表格、圖表。

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