试验规模的聚硫超透图案膜:滚滚造系统上的相位逆向参数优化
Ayesha Ilyas1, Ivo F J Vankelecom1
1Membrane Technology Group (MTG), Division cMACS, Faculty of Bioscience Engineering, KU Leuven, Celestijnenlaan 200F, P.O. Box 2454, 3001 Leuven, Belgium.
Membranes
|August 27, 2025
概括
这项研究优化了采用喷雾修饰的非溶剂诱导相分离 (s-NIPS) 的图案聚硫 (PSf) 超膜的试点规模生产. 升级的膜显示水流量显著增加,进步了水处理膜技术.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 环境科学
背景情况:
- 高性能膜的可扩展性和可加工性是关键的挑战.
- 之前使用喷雾修饰的非溶剂诱导相分离 (s-NIPS) 的图案膜研究主要是实验室规模的.
- 扩大膜产量可能会改变性能特征.
研究的目的:
- 通过s-NIPS优化图案聚硫 (PSf) 超膜的试点生产.
- 确定卷对卷制造的最佳相位逆转参数.
- 填补实验室规模和试点规模的膜制备之间的差距.
主要方法:
- 在12英寸宽的卷对卷试验线上对相逆参数 (聚合物度,分子量,添加剂类型/度) 的系统变化.
- 使用喷雾修饰的非溶剂诱导相分离 (s-NIPS) 方法.
- 膜的纯水透性,BSA排斥,造溶液粘度和形态的表征.
主要成果:
- 在试验规模实现无缺陷,高性能图案PSf膜.
- 与平面膜相比,s-NIPS图案膜的水流量增加了150-350%.
- 高图案高度 (高达825微米) 和类似手指的宏观形状有助于增强流量.
结论:
- 成功优化了s-NIPS,用于模拟PSf超膜的高规模生产.
- 开发的膜显著增强了水流量,适用于水处理应用.
- 这项工作验证了试点规模的s-NIPS在生产先进膜方面的潜力.
