磁控約束膜分離方法研究.pdf

1、本文采用相轉(zhuǎn)化法，把納米Fe3O4顆粒填充到聚砜(Psf)中，制備出一種磁性Psf-Fe3O4復(fù)合超濾膜，分析了不同F(xiàn)e3O4粒徑和添加量對膜的影響，選取較優(yōu)Fe3O4粒徑和添加量，并對膜結(jié)構(gòu)和性能進行了表征；然后從磁場約束和幾何變形兩個角度對膜的作用機理進行了分析；最后用蘆丁、葛根素、槲皮素單體和銀杏總黃酮考察了膜的實際分離效應(yīng)。研究結(jié)果表明： 1.根據(jù)原子力顯微鏡和水通量實驗，確定選用Fe3O4粒徑為10nm；由孔隙率檢測和

2、掃描電鏡觀察，確定所制備的復(fù)合超濾膜中納米Fe3O4顆粒的較優(yōu)添加量為20％。掃描電鏡、原子力顯微鏡觀察知，納米粒在膜中分布基本均勻，在10μmx 10μm觀測范圍內(nèi)復(fù)合膜的粗糙度只有39.106nm；X射線光電子能譜提示：復(fù)合膜中納米Fe3O4粒子與聚砜之間形成了Fe-O-S鍵，粒子能較為穩(wěn)定的分布在聚砜基體中。磁滯曲線顯示填充納米Fe3O4顆粒的復(fù)合膜具有超順磁性。 2.有機超濾膜填充納米磁性介質(zhì)后，在外磁場作用下，會產(chǎn)生電

3、磁誘導(dǎo)和膜孔幾何變形約束效應(yīng)。 ●帶電物質(zhì)溶菌酶溶液和α-淀粉酶在磁場作用下，Psf-Fe3O4膜對它們的截留率降低，且隨著帶電量的增加，降低幅度增加，提示帶電物質(zhì)在磁場作用下受到洛倫茲力作用引起的。 ●順磁性物質(zhì)2，2，6，6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)和釓噴葡胺在磁場作用下，Psf-Fe3O4膜對它們的截留率降低，提示磁性物質(zhì)受到磁場引力的作用。 ●抗磁性物質(zhì)葡聚糖和聚乙二醇在磁場作用下，Psf-F

4、e3O4膜對它們的截留率也發(fā)生變化，提示磁性介質(zhì)的磁效應(yīng)會使膜孔發(fā)生幾何變形。 3.復(fù)合超濾膜在磁場作用下具有選擇性分離功能。在不同磁場強度下，利用Psf-F3O4磁性復(fù)合超濾膜對蘆丁、葛根素和槲皮素單體進行分離，三種單體透過濃度增加，截留率降低，但每種單體的透過濃度隨磁場變化趨勢有所不同。可以利用這種磁性復(fù)合超濾膜，通過調(diào)節(jié)外加磁場實現(xiàn)對一些復(fù)合物的連續(xù)有效分離。 4.利用Psf-Fe3O4復(fù)合膜從GBE原料中提純銀杏