浸沒相轉(zhuǎn)化方法制備超濾膜的Monte Carlo模擬.pdf

1、針對浸沒相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜,本文采用Monte Carlo計算機模擬的方法研究了成膜過程中擴散介質(zhì)的動力學信息以及體系的熱力學參數(shù)對膜形態(tài)的影響。在二維體系中采用高分子“單位置鍵漲落”格子鏈模型對成膜體系進行了模擬,對凝固浴的邊界計算提出了“概率密度”的新算法,滿足了開放體系下大凝固浴的制備要求。本文提供了相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜過程中詳細的動力學以及膜結構演化信息,為實驗制備提供了初步的參考和指導。
　　 研究了制膜的動力學擴散過程

2、。在高分子溶液／凝固浴界面處對溶劑的濃度梯度進行了分析,發(fā)現(xiàn)溶劑粒子的擴散規(guī)律符合Fick第二定律,并采用Fick方程對溶劑的擴散系數(shù)進行了擬合,在不同濃度條件下得到了溶劑粒子的具體擴散系數(shù)。研究了非溶劑表觀擴散系數(shù)與體系溫度及聚合物溶液濃度之間的關系。其中,非溶劑表觀擴散系數(shù)與體系溫度符合Arrhenius方程,并且擴散活化能Ea和指前因子A隨著溶液濃度增加分別增加和降低；非溶劑表觀擴散系數(shù)與聚合物溶液濃度之間的依賴關系符合Phill

3、ies提出的指數(shù)方程式D=D0exp(-acv),其中參數(shù)a口隨著溫度的增加而降低,v的取值在0.9～1之間。
　　 研究了聚合物溶液濃度和體系溫度對膜結構的影響。在特定的體系溫度和濃度條件下,隨著非溶劑的擴散,聚合物溶液發(fā)生相分離并最終形成了一種雙連續(xù)結構；本文對該過程的相分離機理進行了初步探討,同時提供了膜表面微層內(nèi)孔結構的演化過程,可以做為實驗制備超濾膜的理論參考。在高溫條件下,高分子溶液體系沒有發(fā)生明顯的相分離；在低濃度