Cấu trúc bất đối xứng của màng siêu lọc chế tạo từ vật liệu Polyme bằng phương pháp đảo pha

Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu về cấu trúc bất đối xứng của một số loại màng polyme được chế tạo bằng kỹ thuật đảo pha.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc bất đối xứng của màng siêu lọc chế tạo từ vật liệu Polyme bằng phương pháp đảo pha T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (1), Tr. 1 - 5, 2006 CÊu tróc bÊt ®èi xøng cña mµng siªu läc chÕ t¹o tõ vËt liÖu polyme b»ng ph%¬ng ph¸p ®¶o pha §Õn Tßa so¹n 27-10-2003 TrÇn ThÞ Dung Khoa Hãa häc, Tr!êng §HKH Tù nhiªn, §HQG H) Néi summary Polymer separation membranes were prepared by using phase inversion method, these membranes have an asymmetric structure including a thin dense top-layer and a porous sublayer. Structure of the formed membranes depends on material properties and preparation conditions such as casting solution composition, coagulation medium, molecular weight of polymer and etc. The changes in preparation conditions lead to the changes of thickness and pore size of toplayer, porosity and porous structure of sublayer of the final membranes. Structures of membranes were analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM) images. I - më ®Çu II - Thùc nghiÖm M ng läc polyme ® îc sö dông trong c¸c 1. Hãa chÊt v thiÕt bÞ qu¸ tr×nh t¸ch. Tuú thuéc v o vËt liÖu ban ®Çu - Xenlulo axetat tinh khiÕt; v ph ¬ng ph¸p chÕ t¹o, m ng h×nh th nh sÏ cã cÊu tróc v c¸c tÝnh chÊt kh¸c nhau. CÊu tróc - Polyacrylonitril tinh khiÕt; m ng phô thuéc v o c¸c ®iÒu kiÖn chÕ t¹o v cã - Axeton (98%); ¶nh h ëng m¹nh ®Õn tÝnh chÊt t¸ch cña nã. Cã - Formamit (98,5%); nhiÒu ph ¬ng ph¸p kh¸c nhau ® îc sö dông ®Ó chÕ t¹o m ng, vÝ dô nh c¸c kü thuËt dung kÕt - Dimetylformamit (98,5%); nhiÖt, kÐo d:n, ¨n mßn theo vÕt, ®¶o pha… - Dông cô v thiÕt bÞ t¹o m ng; trong ®ã ®¶o pha l mét ph ¬ng ph¸p th êng - KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt Scanning ® îc sö dông ®Ó chÕ t¹o m ng siªu läc v thÈm Electron Microscope (SEM), (JSM-5200, Jeol); thÊu ng îc tõ c¸c lo¹i vËt liÖu polyme. M ng - ThiÕt bÞ phun phñ líp máng Pt hoÆc Au lªn chÕ t¹o theo ph ¬ng ph¸p n y cã cÊu tróc bÊt m ng polyme (Ion sputter E-1030, Hitachi). ®èi xøng gåm mét líp ho¹t ®éng rÊt máng v mét líp ®ì xèp ë bªn d íi líp ho¹t ®éng. Líp 2. Ph ¬ng ph¸p thùc nghiÖm ho¹t ®éng quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng t¸ch cña m ng, VËt liÖu polyme ® îc ho tan trong dung líp ®ì xèp cã t¸c dông l m t¨ng ®é bÒn c¬ häc m«i hoÆc hçn hîp dung m«i t¹o th nh dung dÞch nh ng kh«ng c¶n trë sù chuyÓn khèi qua m ng cao ph©n tö (xenlulo axetat ® îc ho tan trong [1 - 3]. hçn hîp dung m«i axeton v formamit, B i b¸o n y tr×nh b y mét sè kÕt qu¶ nghiªn polyacrylonitril ® îc ho tan trong dung m«i cøu vÒ cÊu tróc bÊt ®èi xøng cña mét sè lo¹i dimetylformamit). Dung dÞch cao ph©n tö ® îc m ng polyme ® îc chÕ t¹o b»ng kü thuËt ®¶o g¹t th nh líp máng (d y kho¶ng 300 µm) trªn pha. mét líp ®ì ph¼ng sau ®ã cho bay h¬i dung m«i 1 v ®«ng tô trong m«i tr êng thÝch hîp (n íc, a) CÊu tróc cña c¸c m)ng xenlulo axetat v) etanol, metanol, glyxerol hoÆc hçn hîp …). m)ng polyacrylonitril (PAN) M ng h×nh th nh ® îc röa s¹ch, l m kh« v c¸c H×nh 1 l ¶nh chôp mÆt c¾t (cross-section) mÉu m ng ® îc phun phñ mét líp Au hoÆc Pt líp ho¹t ®éng (toplayer) v líp ®ì (sublayer) máng (d y kho¶ng 5 nm) tr íc khi chôp SEM. cña m ng CA. H×nh 2 l ¶nh chôp mÆt c¾t, bÒ 3. KÕt qu¶ thùc nghiÖm mÆt trªn (líp ho¹t ®éng) v bÒ mÆt d íi (líp ®ì) cña m ng PAN. Cross-section Top-layer Support-layer (mÆt c¾t ) (líp ho¹t ®éng) (líp ®ì) H×nh 1: CÊu tróc bÊt ®èi xøng cña m ng CA (mÆt c¾t) (bÒ mÆt trªn, ×200 lÇn) (bÒ mÆt d íi, ×200 lÇn) H×nh 2: CÊu tróc bÊt ®èi xøng cña m ng PAN b) Sù thay ®æi cÊu tróc theo c¸c ®iÒu kiÖn chÕ CÊu tróc bÊt ®èi xøng cña c¸c lo¹i m ng CA t¹o m)ng v PAN chÕ t¹o b»ng ph ¬ng ph¸p ®¶o pha l ViÖc thay ®æi c¸c ®iÒu kiÖn t¹o m ng sÏ dÉn kh¸c nhau. ¶nh chôp qua SEM cho thÊy líp ®ì tíi sù thay ®æi vÒ cÊu tróc cña m ng nh chiÒu xèp cña m ng CA cã cÊu tróc d¹ng tæ ong - d y líp ho¹t ®éng, ®é xèp líp ®ì, kÝch th íc lç spongy (h×nh 8a), cßn cÊu tróc líp ®ì xèp cña .… C¸c h×nh 3, 4, 5, 6 v 7 l ¶nh chôp so s¸nh m ng PAN cã d¹ng h×nh ngãn tay – finger (h×nh cÊu tróc cña mét sè m ng siªu läc ® îc chÕ t¹o 8b). C ...