膜的結(jié)構(gòu)

時間：2023-03-24 05:47:20來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

膜的結(jié)構(gòu)

[db:作者] / 2023-02-08 00:00

膜的結(jié)構(gòu)主要是指膜的形態(tài)、膜的結(jié)晶態(tài)和膜的分子態(tài)結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)的研究可以了解膜結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，從而指導(dǎo)制備工藝，改進(jìn)膜的性能。用電鏡或光學(xué)顯微鏡觀察膜的截面和表面，可以了解膜的形態(tài)。下面僅對微濾膜(MF膜)、超濾膜(UF膜)、納濾膜(NF膜)、反滲透膜(RO膜)膜材料的形態(tài)做簡單的討論。

(1) 微濾膜—具有開放式的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

微孔膜具有開放式的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，形成機理為:制膜液成膜后，溶劑首先從膜表面開始蒸發(fā)，形成表面層。表面層下面仍為制膜液。溶劑以氣泡的形式上升，升至表面時就形成大小不等的泡。這種泡隨著溶劑的揮發(fā)而變形破裂，形成孔洞。此外，氣泡也會由于種種原因在膜內(nèi)部各種位置停留，并發(fā)生重疊，從而形成大小不等的網(wǎng)格。開放式網(wǎng)格的孔徑一般在0.1～1μm，可以讓離子、分子等通過，但不能使微粒、膠體、細(xì)菌等通過。

(2)反滲透膜和超過濾膜的雙層與三層結(jié)構(gòu)模型

雷萊(Riley)首先研究了用L-S法制備的醋酸纖維素反滲透膜的結(jié)構(gòu)。從電鏡中可看到，醋酸纖維反滲透膜具有不對稱結(jié)構(gòu)。與空氣接觸的一側(cè)是厚度約為0.25μm的表面層，占膜總厚度的極小部分(一般膜總厚度約100μm)。表面沒有物理孔洞，致密光滑。下部則為多孔結(jié)構(gòu)，孔徑為0.4μm左右。這種結(jié)構(gòu)被稱為雙層結(jié)構(gòu)模型。

吉頓斯(Gittems)對醋酸纖維素膜進(jìn)了更精細(xì)的觀察，認(rèn)為這類膜具有三層結(jié)構(gòu)。最上層是表面活性層，致密而光滑，其中不存在大于10nm的細(xì)孔。中間層稱為過渡層，具有大于10nm的細(xì)孔。上層與中間層之間有十分明顯的界限，中間層以下為多孔層，具有50nm以上的孔。與模板接觸的底部也存在細(xì)孔，與中間層大致相仿。上、中兩層的厚度與溶劑蒸發(fā)的時間、膜的透過性等均有十分密切的關(guān)系。

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