天津津騰實(shí)驗(yàn)室為進(jìn)一步解釋TFC膜和TFC-PNIPAM膜的在原子尺度的污染控制機(jī)制,在含有鈣離子的水盒子中放置一個(gè)TFC片段或一個(gè)PNIPAM鏈,定性地研究TFC片段或PNIPAM鏈在水環(huán)境中與鈣離子的相互作用情況,鈣離子與納濾膜的相互作用模擬體系如圖1所示。

從圖1中可觀察到TFC片段由PIP和TMC單體聚合而成。在水環(huán)境體系下,TFC片段的羧基官能團(tuán)失去質(zhì)子,使TFC片段呈現(xiàn)電負(fù)性。

由于鈣離子帶有正電荷,通過與羧基官能團(tuán)的靜電吸引作用,鈣離子被吸附在羧基官能團(tuán)周圍。通過測(cè)量鈣離子與TFC片段上最近氧原子的距離,可以發(fā)現(xiàn)鈣離子與TFC片段的間距為4.39Å。

與TFC片段相比,PNIPAM鏈的含氧官能團(tuán)以仲酰胺官能團(tuán)為主,因此PNIPAM鏈呈電中性,無法與鈣離子產(chǎn)生靜電引力。測(cè)量結(jié)果表明PNIPAM鏈與鈣離子的間距為6.72Å。

 

圖7納濾膜與鈣離子相互作用的模擬體系

在膜分離技術(shù)應(yīng)用中，微孔濾膜是應(yīng)用范圍最廣的一種膜品使用簡(jiǎn)單快捷。具有氣通量大、微粒截留率高、耐溫性好，抗強(qiáng)油，生物相容性好等特點(diǎn)。其材質(zhì)分為有機(jī)和無機(jī)兩大類，鑒于微孔濾酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑和氧化劑，耐老化及不粘、不燃性和無毒、載留微粒、細(xì)菌以及其它污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。對(duì)膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表現(xiàn)，通?？讖结眹?/font>0.1~1um，故微孔濾膜能對(duì)大直徑的菌體、懸浮固體等進(jìn)行分離?？勺鳛橐话懔弦旱某吻?、保安過濾、空氣除菌。廣泛應(yīng)甲科研、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物化學(xué)、食品、能源、微電子工業(yè)、納米技術(shù)環(huán)境保護(hù)等部門。