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健全な水環境維持に貢献する新規な中空糸膜の開発と多孔構造形成のシミュレーション

开发有助于维持健康水环境和模拟多孔结构形成的新型中空纤维膜

基本信息

批准号：
07J00434
负责人：
付しゅん瑶
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00434/
关键词：
中空糸膜膜ファウリング膜表面構造

项目摘要

膜性能は膜ファウリングにより低下する。膜材質や表面構造は膜ファウリングに様々な影響を与えると考えられている。我々の研究室では自ら膜を作製できるため、同じ材質を用いて中空糸膜を作製することができる。本研究では、酢酸セルロースアセテートブチレート(CAB)高分子を用い、熱誘起相分離(TIPS)法と非溶媒誘起相分離(NIPS)法により種々の多孔膜を作製した。それぞれの膜についてフミン酸溶液を用いてファウリング実験を行い、膜構造とファウリング特性の相関に関する検討を行った。同様な表面構造を持つ中空糸膜において、フミン酸に対して阻止率が高い程、膜表面にcake layerが形成しやすく、膜ファウリングは起こりにくかった。また、同様な初期透水性を持つ中空糸膜においては、表面開口率が低いほど、膜孔表面ヘフミン酸が吸着し易く、膜ファウリングが起こりやすかった。逆洗の効果については、膜表面のcake layerは逆洗により最も除去されやすいため、高い阻止率を持つ膜には逆洗効果が最も顕著であった。本実験では同じ膜材料を用いたため、ファウリングに影響を与える膜材質等の因子を排除することができ、膜ファウリングや逆洗効果について膜表面構造の影響を系統的に明らかとすることができた。また、PVB/PEG200溶液について、冷却速度、高分子濃度を変化させて、spinodal分解による分相構造形成過程のシミュレーションを行った。冷却速度が増大するほど、分相構造は小さくなった。また、高分子濃度を変化させたとき、予想とは異なり10wt%の方が15wt%の場合より構造が小さくなった。

The membrane performance is low. The film material and surface structure are different from each other. Our lab has been working on hollow membranes for the same materials. In this study, porous membranes were prepared by thermally induced phase separation (TIPS) and solvent-free induced phase separation (NIPS) methods. A study of the relationship between the structure and properties of the film For the same surface structure, the hollow-core membrane has a high resistance to acid, a cake layer is formed on the membrane surface, and the membrane has a high resistance. In addition, the initial water permeability of the membrane is the same, the surface opening ratio is low, the surface of the membrane pore is easy to adsorb acid, and the membrane is free from impurities. Backwashing effect is the most obvious result of the cake layer on the membrane surface, which is the most obvious result of backwashing and high rejection. This paper introduces the influence of different film materials on the film surface structure and the influence of different film materials on the film surface structure. PVB/PEG200 solution temperature, cooling rate, polymer concentration, spinodal decomposition, phase separation structure formation process The cooling speed increases and the phase separation structure decreases. The polymer concentration is different from 10wt% to 15wt% and the structure is small.