Il polivinilpirrolidone (PVP) è un polimero solubile in acqua con eccellente idrofilia. L'aggiunta di PVP può migliorare notevolmente l'idrofilia di fluoruro di polivinilidene (PVDF), polietersulfone (PES), polisulfone (PS), ecc.
1. Riepilogo
A seconda della dimensione dei pori della membrana, ci sono microfiltrazione, ultrafiltrazione, osmosi inversa, membrana per dialisi, membrana permeabile di gassificazione, membrana di separazione dei gas e membrana di separazione ionica. Il meccanismo di microfiltrazione e ultrafiltrazione è il meccanismo di setacciatura, e gli altri sono i meccanismi di dissoluzione e diffusione. Secondo la struttura, può essere diviso in due tipi: membrana simmetrica e membrana asimmetrica. I metodi di formazione del film attualmente includono principalmente il metodo di inversione di fase, il metodo di allungamento del fuso, il metodo di attacco della traccia e il metodo di sinterizzazione del film inorganico. Il metodo ad inversione di fase è il metodo più utilizzato per la preparazione di membrane per microfiltrazione e ultrafiltrazione. Il metodo di inversione di fase consiste nel preparare una soluzione polimerica omogenea di una certa composizione e modificare lo stato termodinamico della soluzione attraverso un certo metodo fisico in modo che sia separata in fase dalla soluzione polimerica omogenea e infine trasformata in un tridimensionale condensazione di tipo reticolare macromolecolare. Struttura della colla. Questo gel macromolecolare a rete tridimensionale costituisce la membrana di separazione.
Il metodo di inversione di fase può essere suddiviso in metodo di inversione di fase di evaporazione del solvente, metodo di inversione di fase indotto termicamente, metodo di inversione di fase di deposizione di vapore e metodo di inversione di fase di precipitazione per immersione in base alle diverse proprietà termodinamiche della soluzione modificata. Tra questi, il metodo di conversione della fase di precipitazione per immersione ha il processo di preparazione più semplice e può regolare meglio le prestazioni e la struttura della membrana. È il metodo più esteso per preparare l'ultrafiltrazione e la microfiltrazione. Tra questi, il cut-off del peso molecolare della membrana della membrana di ultrafiltrazione è 1000-100000.
2. Fattori che influenzano le prestazioni della membrana
I quattro aspetti della composizione della soluzione di colata, le condizioni della membrana, la temperatura e la composizione del bagno di gel e la composizione del formatore di pori influenzano le prestazioni della membrana, che si riflette principalmente nella velocità di trasferimento di massa. Tra questi, il porogeno influenza la termodinamica della separazione di fase e la cinetica di trasferimento di massa del sistema a membrana di colata liquida, influenzando così il processo di formazione del film e modificando la struttura della membrana.
3. Meccanismo di formazione dei pori PVP
Quando il PVP viene utilizzato come porogeno, sarà concentrato sulla superficie della membrana. Quando la superficie della membrana è a contatto con l'acqua, il PVP si dissolverà nell'acqua per formare un canale per l'ingresso di non solventi nella membrana. Questi punti costituiscono i punti di crescita dei pori simili a dita. , Nel processo successivo, crescere fino alla matrice della membrana per formare pori simili a dita. Alla fine, la fase densa del polimero viene formata in un film e la fase diluita del polimero viene eluita (PVP).
4. Aggiungi rapporto
La percentuale di PVP aggiunta è generalmente del 2-8% in peso (l'intervallo non è fisso, dovrebbe essere determinato in base alle specifiche condizioni di formazione del film). L'aumento della quantità di aggiunta aumenterà la porosità della membrana, ma ridurrà la resistenza e l'idrofobicità della membrana, il che influenzerà le prestazioni della membrana.