پلی وینیل پیرولیدون (PVP) یک پلیمر محلول در آب با آب دوستی عالی است. افزودن PVP می تواند آب دوستی پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF)، پلی اتر سولفون (PES)، پلی سولفون (PS) و غیره را تا حد زیادی بهبود بخشد.
1. خلاصه
با توجه به اندازه منافذ غشاء، میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس، غشای دیالیز، غشای گازی شدن نفوذپذیر، غشای جداسازی گاز و غشای جداسازی یون وجود دارد. مکانیسم میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون مکانیسم الک و سایر مکانیسم های انحلال و انتشار هستند. با توجه به ساختار، می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: غشای متقارن و غشای نامتقارن. روشهای تشکیل فیلم در حال حاضر عمدتاً شامل روش وارونگی فاز، روش کشش مذاب، روش اچینگ مسیر و روش پخت فیلم معدنی است. روش وارونگی فاز پرکاربردترین روش برای تهیه غشاهای میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون است. روش وارونگی فاز به این صورت است که یک محلول پلیمری همگن با یک ترکیب خاص تهیه می شود و با روش فیزیکی خاصی حالت ترمودینامیکی محلول را تغییر می دهد تا از محلول پلیمری همگن جدا فاز شود و در نهایت به یک حالت سه بعدی تبدیل شود. تراکم نوع شبکه ماکرومولکولی ساختار چسب. این ژل ماکرومولکولی شبکه مانند سه بعدی غشای جداسازی را تشکیل می دهد.
روش وارونگی فاز را می توان به روش وارونگی فاز تبخیر حلال، روش وارونگی فاز القای حرارتی، روش وارونگی فاز رسوب بخار و روش وارونگی فاز بارش غوطه وری با توجه به خواص ترمودینامیکی مختلف محلول تغییر یافته تقسیم کرد. در این میان روش تبدیل فاز بارش غوطه وری ساده ترین فرآیند آماده سازی را دارد و می تواند عملکرد و ساختار غشا را بهتر تنظیم کند. این گسترده ترین روش برای تهیه اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون است. در میان آنها، برش وزن مولکولی غشاء غشای اولترافیلتراسیون 1000-100000 است.
2. عوامل موثر بر عملکرد غشا
چهار جنبه از ترکیب محلول ریخته گری، شرایط غشاء، دما و ترکیب حمام ژل، و ترکیب منافذ تشکیل دهنده بر عملکرد غشا تأثیر می گذارد که عمدتاً در سرعت انتقال جرم منعکس می شود. در میان آنها، تخلخل بر ترمودینامیک جداسازی فاز و سینتیک انتقال جرم سیستم غشای ریختهگری مایع تأثیر میگذارد، در نتیجه بر فرآیند تشکیل فیلم و تغییر ساختار غشا تأثیر میگذارد.
3. مکانیسم تشکیل منافذ PVP
هنگامی که PVP به عنوان یک متخلخل استفاده می شود، روی سطح غشاء متمرکز می شود. هنگامی که سطح غشا با آب در تماس است، PVP در آب حل می شود و کانالی برای ورود غیر حلال ها به غشا ایجاد می کند. این نقاط نقاط رشد منافذ انگشت مانند را تشکیل می دهند. در فرآیند بعدی، به سمت ماتریکس غشایی رشد کنید تا منافذ انگشت مانند ایجاد کنید. در پایان، فاز متراکم پلیمری به یک فیلم تبدیل میشود و فاز رقیق پلیمری (PVP) شسته میشود.
4. نسبت اضافه کنید
نسبت PVP اضافه شده به طور کلی 2-8 درصد وزنی است (فاصله ثابت نیست، باید با توجه به شرایط خاص تشکیل فیلم تعیین شود). افزایش مقدار افزودنی باعث افزایش تخلخل غشا می شود، اما مقاومت و آبگریزی غشا را کاهش می دهد که بر عملکرد غشا تأثیر می گذارد.