纳滤膜原理及使用系统介绍重点

《膜科学与技术》刊３周年专刊创Ｏ第３卷１式膜两端加上Ａｇ—Ａｇ１片式电极测量电位差，Ｃ碟并提出了相应的理论用于解析实验结果，得管式获还处于起步阶段．在跨膜电位的模型化方面，目前仅有少部分研究者使用非平衡热力学模型［７、ＳＭ模型＿］１］ＤＰ１１以及ＥＳ模型［。ｎ］等做出了理论研究．而在跨膜电位的组成方面，问题在于对流电位与膜电位所占的比例的影响因素，以及支撑层的对流电位是否能忽略．ＢｎｖｎｅＥ使用微孔聚砜膜作为复合的反渗ｅａｅｔ等透膜的支撑层的替代物，过测量聚砜膜两端的跨通膜电位来判断支撑层的电位对总跨膜电位的贡献．实验表明，撑层贡献低于３，主要是由于支撑支这层的水力阻力相对于分离层要低得多．ｒｓｃｕＹａｏｈｈｋ等Ｅ从非平衡热力学的角度出发，到了跨膜电ｎ］得位的表达式，提出跨膜电位随透过通量的非线性并关系是由膜电位以及支撑层的对流电位导致的．膜的Ｚｔ－电位等相关信息．ｅａ而后由于切向流动电位的获取较为方便，且其解析也相对简单，研究者使用切向流动电位测量解析

得到的膜表面电荷密度作为参数进行分离性能的模型研究＿’ 。除了膜的分１。．。。离性能和动电性质研究外，向流动电位也可进行

切膜污染研究．主要是因为当膜受到污染时，面的这表离子会被污染层屏蔽，而得到与干净膜表面不同从的电荷信息．Ｓ如ＤＳ清洗剂在纳滤膜表面的吸附会造成Ｚｔ电位的变化［１污染物的增加会使得膜ｅａ１，１］电荷逐渐被屏蔽，ｅ电位绝对值变小＿］Ｚｔａ＿．１

３３跨膜电位．膜电位是在零通量的情况下测量的，时膜内此部的溶液浓度分布与实际纳滤过程中溶液的浓度分布是不相同，而纳滤膜的带电性质是与溶液浓度相关的，因此膜电位获得的结果并不能真正反映纳滤Ｓｙｚｋ等口坝０ｚｍｃｙＨ在分离实验的基础上根据ＤＰＳＭ模型获得了相关参数，理论上预测了跨膜电位随从通量的关系，与实验结果进行了对比，并结果表明支撑层的影响并不能忽略．Ｔｕ等＿０则通过结合拓展１¨的Ｎｅｎｔｌｎｋ方程与非平衡热力学，立了双ｒｓ－Ｐａｃ建层模型，而可以直接获取分离层和支撑层的电位从膜在纳滤过程中的性质，而仅能从一种类平衡的角度上研究纳滤膜的荷电性质，纳滤膜的传递机理对研究意义较小．而切向流动电位获取的是膜表面的电荷密度，有研究者指出，膜体内和膜表面的性质是存在差异的口］因此切向流动电位的结果也不能∞，真正反映纳滤过程中纳滤膜的带电性质对溶质的分离性能的影响．膜电位是指在过滤过程中，两侧跨膜产生的电位差，被称为压力诱导电位（ｒｓｕｅ也Ｐｅｓｒ—ｉｄｃｄｐｔｎｉ１Ｅ。］是过滤电位（ｉｒｔｎｎｕｅｏｅｔ）ｎ¨或ａＦｌａｉｔｏ信息，从而预测纳滤膜的结构．４结论与展望综上所述，最早用于描述中性溶质在纳滤膜中的分离性能是基于Ｆｒｙ提出的连续流体动力学模ｅｒ型，最初用于描述离子在纳滤膜中传递过程的模而型是基于非平衡热力学得出的现象学方程．随后一ｐｔｎｉ）由于压力差和浓度差的同时作用，膜ｏｅｔ１．ａ跨电位主要是由三种电位组成的，即对流电位（ｏ—Ｃｎｖｃｉｎｐｔｎｉ）扩散电位（ｉｕｉｎｐｔｎｉ１和ｅｔ

ｏｅｔ１、ｏａＤｆｓｏｅｔ）ｆｏａ系列模型，空间电荷模型，电位阻模型，南位如静道阻模型等陆续被应用于表征纳滤膜的分离性能和动电性质．这些模型帮助人们深刻认识纳滤分离过程，有力地促进纳滤技术的广泛应用．而纳滤膜的独然特结构（即纳米级孔道）带来的特殊效应，双电所如层重叠及荷电多变性、限空间内的溶剂化效应、受溶道南电位（ｏｎｎｐｔｔ１虽然跨膜电位的组成Ｄｎａｏｅｉ）ｎａ．较膜电位、向流动电位复杂，是跨膜电位的测量切但是在纳滤过程中同时进行的，就是电位的产生与也截留的产生的同步的，因此分析跨膜电位的产生为研究离子在纳滤过程中的传递机理提供了真实有效的证据．果能将跨膜电位与截留性能结合进行考如虑，将能极大地促进纳滤分离机理的研究．此外由于跨膜电位的实时陛，使得它有可能成为膜污染的在线监测和诊断的有效工具．目前跨膜电位的研究还比较少＿，１－０，１１－２目前∞ ３１］质一溶剂间的相互作用力等，使得纳滤膜分离机也理研究成为膜科学与技术领域的难点和热点．世界“ 因膜而改变，因我们更精彩” 我们期待着纳滤膜膜，分离机理及其理论研究在不久之将来出现新的突破性进展．资源能源日益匮乏的今天膜技术受到了在前所未有的重视，于纳滤膜分离机理及其模型的基指导，种新型纳滤膜材料及其组件和纳滤膜过程各的研究主要集中在其组成和模型化阶段，无论是实验还是理论研究，外部溶液、膜性质和操作条件等对跨膜电位的影响研究还相当不充分，而对跨膜电位的拟合，以及通过跨膜电位进行相关的机理研究也耦合及系统集成优化的研究与开发呈现迅猛壮观的发展势头，而推动纳滤技术在水净化与处理、品从产精制与分离过程中发挥着愈来愈重要的作用．

第３期王晓琳等：纳滤膜孔结构、电性质、荷分离机理及动电性质研究进展・３１３・ｅｔｐａｅｒｍｉｌｃｒｃｏｓｒａｉｎｎｔｒａｌｒｎｈｓｓｆｏｄｅｅｔｉｂｅｖｔｓｏｅｌｍｅｌｏａ参考文献ｃｍｐｓｅｙｔ［－ａＡｐｌｈａｔ－ＲｅｕｏｏｉｓｅＪ．ＪｐＪｐｙＰｒｔｓｍｓ］Ｐ１ｇ—ｌ

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ｏｒｄｃｉｅｐｒｏｅ－ｔｏＵｓｆｓｌｓｕｃａｇｄｓｌｔｓａｄａｏｃｆｒｅｍｉｅｏａｔ，ｎｈｒｅｏｕｅｎｔｍｉｏｃ—［４１］ＡｓｋａａＫ．Ｄｉｅｔｐ０ｅｔｓｏｅｌｌｓ－ｃｔｔｅｅｃｒｒｐｒｉｆｃｌｏｅａｅａｅｒ—ｌｅｕｖｒｅｏｍｏｉｍｅｒｎｓｉａｕｏｓｓｌｓｌｔｎ［］ｅｓ－ｓｓｍｂａｅｑｅｕｔｏｕｉｓＪ．ｓｎａ＿ｏＪＭｅｒＳｉ９００１：１８．ｍｂｃ，１９，５（）７－４ｃｓｏｙＪ．ｍｂ

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