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膜表征方法简介
姓名：王栋
专业：化学工程
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膜表面和断面结构：电子显微镜，原子力显微镜
孔径和孔径分布：泡压法，滤速法，压***法，干湿膜空气滤速法，电子显微镜观测法
截留率：溶质截留率测定法（用于UF）
孔隙率：干、湿膜质量差法
脱盐率、水通量、膜的压密性（用于RO）
膜的亲水性和疏水性：测定接触角法
膜的荷电性：交换容量C，膜电阻Rm，膜电位Em
膜结构与性能的表征方法
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精品资料
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你怎么称呼老师？
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？
教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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电子显微镜法
电子显微镜是用于膜表征的一种设备，可以分成两种：扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。对于研究和表征微滤膜的多孔结构，可以对膜的表面和横断面进行观察。
(10nm)，更高级电子显微镜的分辨率可达5nm左右（~10μm）。
扫描电子显微镜是用于表征微滤膜的简单而有效的仪器。对表层、横断面和底层可得到清晰又简洁的图象。
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原理：一束动能为1-25V的入射电子（又称为一次电子）撞击在膜试样上，从试样表面原子中撞击出二次电子，这些二次电子在检测器的屏幕上形成一定的图象。为避免试样被烧坏，可在表面上覆盖一层导电层防止表面带电，通常 用金制薄层，即喷金。
扫描电子显微镜原理示意图
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SEM法观察到的聚醚酰***膜的表层
（放大倍数3000）
不对称聚砜超滤膜横截面
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原子力显微镜-AFM
原子力显微镜（AFM）是一种检测表面结构的方法，根据AFM图象的横截面可以得到孔径及孔隙率，这种方法的优点是试样无需预处理，且可在大气条件下进行测量，其缺点在于，如表面粗糙会使检测结果很难分析。此外，作用力较大时有可能损坏聚合物的结构。
原子力显微镜是用来表征膜表面的一种新方法。直径小于10nm的非常尖的探针以恒定的力扫过被测表面时，样品表面和微型力敏感元件之间极微弱的原子会发生相互作用力，通过检测这些力就可得到样品表面的扫描结果。运用微悬臂，可以实现在很小相互作用力下的检测，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面结构信息。
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泡压法
泡压法是测定微孔滤膜最大孔径和平均孔径法方法。这种方法的原理是测定气体通过充满液体的膜所需要的压力。膜的上面与液体（如水）接触，并且所有膜孔内都充满液体，使膜润湿，过滤器底部与空气相连，当氮气压力逐渐增大到一定量时，气泡会通过膜。当膜面出现第一个气泡时所对应的压力，就是膜最大孔径的压力，膜上气泡出现最多是所对应的压力为膜的最小孔径压力。压力与孔半径之间的关系由Laplace方程确定。
泡压法原理
r为毛细管孔半径，m；
γ 为液体/空气界面的表面张力（N/m）
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滤速法
假设存在毛细管孔利用Hagen-Poiseuille方程通过测量在一定压力下通过膜的通量可得到孔径。
通过改变压力即将泡点法和渗透法相结合，可以测定孔径分布。
Q:透过膜的液体流量；
n:孔密度；
r:孔半径；
S:有效膜面积；
△p:应用压力；
t:液体透过膜量所用的时间；
η:渗透液粘度；
d:毛细孔长度，即膜的厚度
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