微滤

Abstract(#br)A polyethylene (PE) microfiltration membrane with highly ordered and identical straight through-pore microstructure was facilely synthesized via micro-casting. Initially, through embedding the micropillars of silicon micropillar template into a polydimethylsiloxane (PDMS) layer under a press force, we built a micropillar mold cavity (MPMC) and infiltrated PE melt into the cavity by submerging the MPMC into the melt to perforate the PE thin film. Then after a release of the PDMS layer, the solidified PE membrane was peeled off from the template.

在膜-液界面上引入图案被认为是解决通量降低和污垢问题的有效方法。这里，现研究采用喷雾改性非溶剂诱导相分离( s-NIPS )创建多种微米级结构化界面的有效性。在聚丙烯腈膜上成功地创建了不同尺寸的圆形、三角形和矩形图案。矩形花纹高度在500 ~ 1500   µ m之间变化时，清洁透水率从590  ±   47 L m-2 h-1 bar-1增加到1345  ±   108 L m-2 h-1 bar-1。这与某些BSA对最高模式的排斥损失相吻合，表明这些高大特征的脆弱性质。与平板膜相比，较小的模式高度( 145 ~ 250   µ m )没有发现明显的截留损失，通量仍增加了一倍以上。图样膜的临界压力也大幅度增加，并且与图样高度呈正比关系。这些实验结果与膜-溶液界面剪切诱导的滑移边界层减少了污垢的粘附有关。计算流体动力学模拟进一步表明，由于膜谷区域内的流动收缩，剪切应力值较高。这些发现表明s-NIPS花样膜在长期的工业应用中具有很高的潜力，因为给定的应用需要较少的膜面积和减少清洗干预。

油水分离技术在这些年来一直在不断进步。近来，重力辅助过滤得到了相当多的关注，尽管大部分研究集中在重力作用下容易分离的油水合成混合物。对于机械稳定和化学稳定的乳状液，除静态重力头外，不需要外加外部压力就可以分离是一个挑战。要实现这一目标，过滤介质应具有高孔隙率，以获得高通量，但要控制孔径，以获得高选择性。而且，为了分解乳液，过滤介质表面应赋予超润湿特性。本文综合评述了不同的多孔过滤介质(金属网、有机膜、无机膜、滤纸和三维材料)及其相应的改性技术和/或功能化策略，以改善其性能，实现高效重力驱动过滤应用。