Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Мулдер М. -> "Введение в мембранную технологию" -> 33

Введение в мембранную технологию - Мулдер М.

Мулдер М. Введение в мембранную технологию — М.: Мир, 1999. — 513 c.
Скачать (прямая ссылка): vvedenievmembramnuutehnologiu1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 182 >> Следующая

Такие композиционные мембраны состоят из двух различных материалов, причем очень селективный мембранный материал наносится в виде тонкого слоя на более или менее пористую подложку (см. рис. III-4). Высокая селективность определяется тонким поверхностным слоем, в то время как пористая подложка выступает только как суппорт. Для получения этих мембран могут быть использованы различные методики, такие, как нанесение покрытия при погружении, плазменная полимеризация, межфазная полимеризация и т. д. Эти методики будут описаны более детально далее в этой главе. Также возможны другие типы покрытия, например, когда слой покрытия закупоривает поры в подложке. В этом случае свойства подложки, а не покрывающего слоя определяют наблюдаемые свойства мембраны.
Когда используются методики спекания, вытяжки, выщелачивания или травления треков, получают пористые мембраны. Эти мембраны могут также использоваться как подложки для композиционных мембран, так что их применение может быть распространено на другие области. С помощью метода инверсии фаз могут быть получены как открытопористые, так и плотные структуры. Методы нанесения покрытий обычно используются для приготовления тонких, но плотных структур, обнаруживающих высокую селективность и относительно высокую проницаемость. В качестве подложек в композиционных мембранах часто служат асимметричные мембраны, полученные с помощью инверсии фаз. Теперь рассмотрим методы приготовления мембран с помощью инверсии фаз.
III.3. Мембраны, полученные с помощью инверсии фаз
Инверсия фаз — это процесс, посредством которого полимер контролируемым способом переводится из раствора в твердое состояние. Процесс образования твердой фазы часто инициируется с помощью перехода из одной жидкой фазы в две (так называемый распад жидкость-жидкость). На определенной стадии этого распада в одной из фаз (фазе с высокой концентрацией полимера) образуется твердая фаза полимера. С помощью контроля за начальной стадией фазового перехода может быть получена мембрана с необходимой морфологией, т. е. могут быть приготовлены как пористые, так и непористые мембраны.
Концепция инверсии фаз включает широкий круг различных методик, таких, как испарение растворителя, осаждение с контролируемым испарением, термическое осаждение, осаждение под действием паровой фазы, осаждение путем погружения". Большинство мембран, полученных с помощью фазовой инверсии, приготовлены именно последним методом.
111.3.1. Осаждение с помощью испарения растворителя
Наиболее простая методика приготовления мембран с помощью инверсии фаз — это осаждение испарением растворителя. По этой методике полимер растворяется, и раствор полимера наносится на соответствующую подложку, например, стеклянную пластину или другой вид суппорта, который может быть пористым (например, нетканый полиэфирный материал) или непористым (металл, стекло или полимер типа полиметилметакрилата или тефлона). Растворитель может быть испарен в инертной атмосфере (например, азота), с тем чтобы исключить контакт с парами воды, это позволяет получить плотную гомогенную мембрану. Вместо отливки возможно нанести раствор полимера на поверхность субстрата при погружении" (см. рис. 111-11) или путем опрыскивания с последующим испарением.
111.3.2. Осаждение под действием паровой фазы [2, 3]
Этот метод был использован еще в 1918 г. Жигмонди. Отливаемая пленка, содержащая полимер и растворитель, помещалась в паровую атмосферу, причем паровая фаза содержала растворитель и нераство-
* Следует различать метод нанесения при погружении (dip-coating), см. разд. III.3.5, III.4, и метод осалсдения путем погружения (immersion precipitation), см. разд. III.3.5, III.5.2, которые принципиально отличаются друг от друга. — Прим. ред.
ритель. Высокая концентрация растворителя в паровой фазе препятствовала испарению растворителя из раствора. Образование мембраны происходило благодаря проникновению (диффузии) нерастворите-ля в раствор. Это приводит к тому, что образуется пористая мембрана без поверхностного слоя. При осаждении путем погружения иногда вводится стадия испарения на воздухе и, если растворитель способен смешиваться с водой, осаждение с участием паровой фазы будет начинаться уже на этой стадии. Стадия испарения часто вводится в случае приготовления полых волокон посредством испарения с погружением («сухомокрое прядение»), причем обмен между растворителем и нерастворителем из паровой фазы приводит к осаждению. Начало процесса формования мембраны является решающей стадией и определяет в большой степени конечные разделительные свойства.
111.3.3. Осаждение с контролируемым испарением [4-6]
Осаждение с контролируемым испарением было использовано еще в первые годы XX столетия. В этом случае полимер растворяется в смеси растворителя и нерастворителя (смесь ведет себя как растворитель для полимера). Поскольку растворитель более летуч, чем не-растворитель, их соотношение меняется в ходе испарения, так что достигается высокое содержание нерастворителя и полимера. В итоге это приводит к осаждению полимера и образованию мембраны с тонким рабочим слоем.
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 182 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed