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NF纳滤膜介绍

日期:2025-06-02 00:37
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摘要: NF纳滤膜介绍:NF膜的分离精度介于UF膜和RO膜之间,可有效截留多价离子和分子量在200~2000 Da的有机小分子,可部分去除单价离子和分子量<200的物质。但由于UF、NF和RO 膜孔结构和表面性质的差异,三者的分离性能有很大差异。 超滤膜的分离机制主要为尺寸筛分(size exclusion)作用,能够截留直径大于膜孔尺寸的溶质。RO膜则通常被认为是致密无孔结构,遵循溶解-扩散机理,通过溶质和溶剂在聚合物内的扩散性和溶解性差异实现分离。而NF膜通常被认为是一种具有纳米级微孔结构的荷电分离膜,其表面存在大量的负电荷,膜孔径主...

  NF纳滤膜介绍:NF膜的分离精度介于UF膜和RO膜之间,可有效截留多价离子和分子量在200~2000 Da的有机小分子,可部分去除单价离子和分子量<200的物质。但由于UF、NF和RO 膜孔结构和表面性质的差异,三者的分离性能有很大差异。

  超滤膜的分离机制主要为尺寸筛分(size exclusion)作用,能够截留直径大于膜孔尺寸的溶质。RO膜则通常被认为是致密无孔结构,遵循溶解-扩散机理,通过溶质和溶剂在聚合物内的扩散性和溶解性差异实现分离。而NF膜通常被认为是一种具有纳米级微孔结构的荷电分离膜,其表面存在大量的负电荷,膜孔径主要在1nm左右,对应的分子量为300~500 Da。目前,NF膜的分离机理普遍被认为是3种因素共同协同完成的,即尺寸筛分、道南效应(donnan effect)和介电效应(dielectric effect)。道南效应又称静电排斥作用,揭示了带电物质在带电膜中的浓度分配差异,即与膜电性相同的离子价态增加则截留率增加,而与膜电性相反的离子价态增加,则截留率降低。介电效应主要分为2方面:离子溶剂化能垒(solvationenergy barrier)和镜像力(image forces)作用。这2种机理都是由于NF膜分离中存在的极端空间限制和纳米级尺度限制而产生的,且受到电荷的排斥作用影响。

  简单来说,由于水分子在纳米膜孔中与本体中的介电常数不同,离子从本体溶液中进入NF膜孔内时,溶剂化能增加,即产生了能垒,影响离子在膜孔内和膜孔外的分配情况,该分配情况与离子价态的平方值相关。另一方面,由于水和高分子膜材料介电常数的差异,二者受到溶液中离子的影响而产生不同的极化程度,进而在两相界面产生极化电荷,这种由离子引起的极化作用反过来作用于离子本身的现象被称为镜像力作用。
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