中空纤维超滤膜的动电现象及BSA溶液的超滤行为研究
通过对两种聚乙烯醇(PVB)/F127中空纤维超滤膜PF3和PF5在不同电解质溶液中的膜表面流动电位的研究,分别考察了膜两侧压差、电解质浓度及离子价态及溶液pH对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmolukovski方程计算了膜的表观Zeta电位ζ,测定了污染膜经不同清洗剂清洗后的流动电位和纯水通量。结果表明:流动电位绝对值随电解质浓度的增大而减小;同样电解质浓度下,阳离子价态越高,流动电位绝对值越小,而阴离子价态对流动电位影响很小;溶液pH对流动电位和Zeta电位影响较大,当溶液pH超过等电点时,流动电位绝对值和Zeta电位绝对值随溶液pH的增加而增加;在pH=6.8条件下分别用0.01mol·L-1的NaC1、MgC12和MgSO4溶液进行超滤实验,所得污染膜经过pH=10的0.8%EDTA清洗后,流动电位和水通量均可恢复到洁净膜的水平。
采用中空纤维超滤膜过滤牛血清蛋白(BSA)溶液,考察了通量随溶液浓度、操作压差、操作时间的变化情况;并采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征BSA吸附后的膜,与原膜进行比较,分析膜表面性质。同时考察了不同清洗剂对膜清洗效果的影响,采用纯水通量恢复率表征膜清洗效果。研究结果表明:一定操作压力下,渗透通量随着料液浓度的增加而减小;对一定浓度的原料液,在操作压力小于0.05MPa时,渗透通量随压力的升高而增大;当操作压力大于0.05MPa时,渗透通量不再随压力的增加而增大;BSA的等电点(IEP)约为4.7,当pH大于等电点时,渗透通量随pH的增加而增大。FTIR和SEM结果表明牛血清蛋白溶液与膜接触后,能在表面发生吸附等一系列反应。清洗实验表明蛋白污染膜经pH=10的NaOH溶液清洗后,通量可恢复至90%。
中空纤维超滤膜;流动电位;牛血清蛋白;膜污染;膜清洗效果
中南大学
硕士
化学工艺
邱运仁
2010
中文
TQ342.81;TQ028.8
55
2010-12-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)