超濾膜孔徑分布的測試方法主要是液液置換法,其他測孔方法如毛細(xì)流動(dòng)法(又稱泡點(diǎn)法、泡壓法、氣液法)、BET法、壓汞法、電子顯微鏡法都不適用或有極大限制。毛細(xì)流動(dòng)法與液液置換法的基本原理相似,都是先將超濾膜用潤濕劑充分潤濕,然后用壓縮氣體或另一種與潤濕劑互不相溶的液體將潤濕劑頂出并打通膜孔道。其中,孔徑越小則需要的開孔壓力越大,亦即孔徑與開孔壓力成反比,根據(jù)開孔壓力和潤濕劑的界面張力就可以計(jì)算孔徑。由于兩種液體之間的界面張力遠(yuǎn)小于氣液界面張力,因此毛細(xì)流動(dòng)法一般不適宜測量100nm以下的孔徑。盡管從計(jì)算公式上來說,只要將測試壓力提高10倍就可以測量10nm以下的孔徑,但是實(shí)際操作中并不可行。高壓測試不僅導(dǎo)致密封困難、孔道內(nèi)氣阻高、氣體消耗大、測量誤差大等問題,而且對樣品強(qiáng)度提出很高要求,例如測量10nm孔徑所需測試壓力至少需要50公斤,這樣的高壓足以導(dǎo)致樣品變形甚至損壞,況且大部分超濾膜都是較軟的聚合物材料。
相關(guān)知識(shí)可參見文獻(xiàn)“新型炭材料,2014, 29(6): 409-418.”的第2.2和2.3章節(jié);文獻(xiàn)“Separation and Purification Technology, 2010, 70(3): 314-319”
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