《表2 膜的孔隙率及表面平均孔径》

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《聚醚砜复合超滤膜的制备及其油水分离性能》

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纯水通量、油水通量和油滴截留率是油水分离膜的3个重要的指标。图7是PES/Si和PES/SiH膜通量随时间变化的关系。完整的超滤过程包括4步：0～60 min为纯水过滤，60～120 min为油水过滤，用水冲洗污染后的膜30 min（图7中未显示），120～180 min为清洗后的膜的纯水过滤。通过公式（4）计算发现：所有测试的膜（纯PES膜、PES/Si、PES/Si H复合膜）对油滴的截留都达到100%，可以完全地截留油滴。图7中0～60 min描绘的是纯水通量。由图7可见，未掺杂纳米粒子的PES空白膜拥有最低的纯水通量[64.10 L/（m2·h）]。而改性后的PES/Si和PES/SiH复合膜，水通量都有不同程度地增加。随着纳米粒子浓度的提高，渗透通量表现出先增后减的趋势，在纳米粒子质量分数为1.0%时达到最大。膜的渗透通量是由孔隙率、平均膜孔径和亲水性等因素所共同决定的。当纳米粒子质量分数较低时（≤1.0%），膜的孔隙率、表面孔径和亲水性均随着纳米粒子质量分数的增加而逐渐提高（表2），导致渗透通量递增；当加入1.0%的纳米粒子时，膜含有最大的孔隙率和表面孔径，并结合较强的表面亲水性，赋予膜最大的纯水通量[PES/Si1为182.37 L/（m2·h）；PES/Si H1为208.68 L/（m2·h）]。进一步增加纳米粒子的质量分数到2.0%，此时膜拥有更强的亲水性（图6），这将有助于减少界面间的阻力，促进水分子快速地通过膜孔[16，23]，提高水通量。但此时水通量却表现出下降的趋势，这可能是由于高浓度的纳米粒子导致铸模液黏度增加，从而延长了相分离时间，形成了低孔隙率和表面孔径的致密膜。