分離膜孔結(jié)構(gòu)的電化學(xué)交流阻抗譜表征

王 帥，尹 成，周偉琪，林志東，付 萍，陳 喆*，張 勇，吳江渝，海吉忠，楊小波，劉海平

1.等離子體化學(xué)與新材料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢工程大學(xué)），湖北 武漢 430205；

2.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海鹽湖資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 格爾木 816000

分離膜孔結(jié)構(gòu)的電化學(xué)交流阻抗譜表征

王 帥1，尹 成1，周偉琪1，林志東1，付 萍1，陳 喆1*，張 勇1，吳江渝1，海吉忠2，楊小波2，劉海平2

1.等離子體化學(xué)與新材料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢工程大學(xué)），湖北 武漢 430205；

2.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海鹽湖資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 格爾木 816000

利用電化學(xué)工作站的電化學(xué)交流阻抗譜構(gòu)建一種測(cè)量分離膜通孔結(jié)構(gòu)的電化學(xué)表征技術(shù).通過改變聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，制備具有不同孔洞結(jié)構(gòu)的聚砜分離膜.采用電化學(xué)工作站、孔容積分析儀、膜性能測(cè)試裝置對(duì)分離膜的孔結(jié)構(gòu)和水通量進(jìn)行分析.結(jié)果表明：隨著聚乙烯吡咯烷酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，分離膜的通孔電阻下降，孔徑增大，水通量增加.在孔徑為10 nm～40 nm的范圍內(nèi)，分離膜的水通量結(jié)果與其通孔電阻之間成反比關(guān)系，該關(guān)系符合分離膜的孔洞模型.因此，電化學(xué)交流阻抗譜是一種評(píng)價(jià)分離膜的通孔結(jié)構(gòu)的有效方法.

分離膜；孔結(jié)構(gòu)；電化學(xué)交流阻抗譜；水通量

膜分離作為一種高效節(jié)能、環(huán)境友好的新型分離技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于食品、生物、化工、能源、環(huán)保等諸多生產(chǎn)領(lǐng)域的分離工藝過程中［1-2］.分離膜的性能，如截留率、水通量，都同膜材料的孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)［3-4］.研究人員已成功利用許多手段對(duì)分離膜的孔洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征.如Zhao等［5］利用掃描電鏡對(duì)聚偏氟乙烯超濾膜的表面進(jìn)行觀察；……