正交磁场对PAN-Fe3O4 超滤膜微观结构与性能的影响

摘要

以聚丙烯腈(PAN)为基材、二甲亚砜(DMSO)为溶剂、四氧化三铁(Fe3O4)为填料、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用湿法相转化工艺在有、无正交磁场作用下制备了系列超滤膜,并通过超滤实验研究了Fe3O4 含量与PAN 浓度对膜性能的影响,用扫描电子显微镜观察了膜的断面与表面结构。实验结果表明:正交磁场作用对膜的截留率和膜表面的孔径大小与分布影响较小;在Fe3O4 的含量低于50wt%时,正交磁场对膜的渗透通量影响较小, 当Fe3O4 含量超过50wt%后,正交磁场作用能显著提高膜的渗透通量,其原因在于此时正交磁场作用能明显提高膜断面孔之间的贯通性,同时因为膜表面的"山峰"状结构增大了膜的表面面积,也使得膜的渗透通量得到一定程度的提高。在Fe3O4 的含量为70wt%时,聚合物浓度变化时磁场作用对膜的截留率影响较小,但有磁场作用下所制备的超滤膜的渗透通量远高于无磁场作用的非磁化膜,且随着聚合物的增加,磁场作用的影响减小。