不锈钢微滤膜的孔径分析-南京工业大学学报自然科学版.PDF

第４０卷第 １期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．１ ２０１８年１月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｊａｎ． ２０１８ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１８．０１．００９ 不锈钢微滤膜的孔径分析 金小贤，刘　 强，杨佳辉，黄　 彦 （南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 ２１０００９） 摘　 要：以商用湿润剂ＧＱ １６、丙三醇、无水乙醇与纯水４种液体为润湿剂，采用气体泡点法测定不锈钢微滤膜的 最大孔径、平均孔径及孔径分布，考察操作模式、润湿剂、浸润时间及不锈钢膜结构对测试结果的影响，通过扫描电 子显微镜（ＳＥＭ）和金相显微镜观察样品的表面和断面形貌，采用图像分析法测定润湿剂与不锈钢材料的接触角。 结果表明：纯水对不锈钢膜样品的浸润性较差，所测样品孔径偏大，不宜用作润湿剂。 乙醇可用于样品最大孔的测 量，其挥发性会导致所测平均孔径偏大。 采用丙三醇作润湿剂时，由于其黏度较高，测试前需要适当延长不锈钢膜 的浸润时间，测试时应采用湿上／ 干下的操作模式，且只宜测量较大孔径的材料。 综合对比４种润湿剂所给出的分 析结果，润湿剂ＧＱ １６的使用效果最好。 均质结构不锈钢膜的测试面对孔径测试结果几乎没有影响，但在测试具 有非对称结构的不锈钢微滤膜时，应以膜面为进气侧，否则润湿剂的流动阻力可能导致孔径测试结果偏小。 关键词：孔径；不锈钢微滤膜；润湿剂；泡点法；操作模式 － － － 中图分类号：ＴＱ０２８８　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１８）０１ ００５２ ０８ Ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ＪＩＮ Ｘｉａｏｘｉａｎ，ＬＩＵ Ｑｉａｎｇ，ＹＡＮＧＪｉａｈｕｉ，ＨＵＡＮＧ Ｙａｎ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ⁃Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒ ｌｉｑｕｉｄｓ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＧＱ⁃１６，ｇｌｙｃｅｒｏｌ，ｅｔｈａｎｏｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｉｓｋｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｂｕｂｂｌｅ ｐｏｉｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅｉｒ ｌａｒｇｅｓｔ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ，ｔｈｅ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｔｈｅ ｗｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｃｒｏｓｓ⁃ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ （ＳＥＭ） ａｎｄ ｍｅｔ