Каковы требования к опорному материалу в композитной мембране и какие обычно используются опорные ма

Вспомогательный материал в композитной мембране должен соответствовать нескольким требованиям, чтобы обеспечить общую производительность и долговечность мембраны. Эти требования включают в себя:

Механическая прочность: опорный материал должен быть достаточно механически прочным, чтобы выдерживать давление и напряжение в процессе мембранной фильтрации. Диапазон давления и напряжения, которые может выдержать опорный материал в композитной мембране, зависит от нескольких факторов, включая свойства материала, конструкцию. мембранного модуля и условия работы процесса фильтрации. Как правило, в процессе мембранной фильтрации исходный раствор прокачивается через мембранный модуль с определенным расходом и давлением. Падение давления на мембране создает движущую силу, которая позволяет пермеату проходить через мембрану, удерживая при этом растворенные вещества или частицы в исходном растворе. Поддерживающий материал в композитной мембране должен выдерживать давление и напряжение, создаваемые сырьем. раствор в процессе фильтрации, не деформируясь и не разрываясь. Максимально допустимое давление и напряжение будут зависеть от механической прочности и стабильности материала опоры.

Химическая стойкость: материал подложки должен быть химически устойчив к технологической среде, включая исходный раствор и чистящие растворы. Принимая во внимание химическую совместимость на ранней стадии выбора мембраны, химическая совместимость опорной мембраны и фильтрующей мембраны в композитной мембране должны быть одинаковыми или подобными, чтобы обеспечить общую производительность и долговечность мембраны. Если опорная мембрана и фильтрующая мембрана имеют разную химическую совместимость, это приведет к деградации, набуханию или другим изменениям в структуре мембраны, что повлияет на эффективность фильтрации и срок службы мембраны. Такая же или близкая химическая совместимость помогает обеспечить надлежащую адгезию и стабильность композитной мембраны и предотвращает любые химические взаимодействия, которые могут повлиять на характеристики мембраны.

Другие три фактора также очень важны: термическая стабильность, низкая склонность к загрязнению и совместимость структуры материала, поскольку материал подложки должен быть таким же, как температура мембраны фильтра, и может выдерживать диапазон рабочих температур процесса мембранной фильтрации. ; Материал подложки Близкая совместимость со структурным сходством материала фильтрующей мембраны может обеспечить надлежащую адгезию и стабильность композитной мембраны. Низкая тенденция к загрязнению материала подложки сводит к минимуму загрязнение поверхности мембраны и продлевает срок службы мембраны.

Обычно используемые вспомогательные материалы для композитных мембран включают:

1. Полимерные материалы. Полимерные материалы, такие как полиэтилен, полипропилен и политетрафторэтилен (ПТФЭ), обычно используются в качестве вспомогательных материалов из-за их низкой стоимости, высокой химической стойкости и гибкости.

2. Керамические материалы. Керамические материалы, в том числе оксид алюминия, цирконий и карбид кремния, используются в некоторых композитных мембранах из-за их высокой механической прочности, термостойкости и химической стойкости.

Из приведенного выше комплексного анализа видно, что выбор материала-носителя в композитной мембране будет зависеть от конкретных требований процесса фильтрации, включая химические и физические свойства исходного раствора, рабочие условия и желаемую производительность мембраны. .

Цитата

1.Liu, C., & Huang, X. (2017). Preparation and characterization of composite membranes for water treatment: A review. Journal of Membrane Science, 527, 18-38. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.10.035

2.Soltani, M., & Madaeni, S. S. (2019). Composite membrane support materials for water and wastewater treatment: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(4), 103197. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103197

3.Zhang, Y., Li, J., & Chen, V. (2019). Recent developments in composite membrane supports for water and wastewater treatment: A review. Chemical Engineering Journal, 358, 1171-1188. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.067

4.Zhou, L., Li, W., Liu, X., & Li, J. (2019). Composite membrane support materials: Fabrication, characterization, and applications. Chemical Engineering Journal, 357, 778-792. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.09.052