[发明专利]一种利用多重光散射光谱技术分析测定铸膜液稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种利用多重光散射光谱技术分析测定铸膜液稳定性的方法，为制备具有良好亲水及抗污染等性能的优质膜提供技术支撑，属于水和废水处理领域。本发明首先对多重光散射光谱稳定性分析仪各指标进行调节，之后分别制取不同类型、均匀的复合膜铸膜液进行测量，获得所有铸膜液样品高度在不同扫描时间的光谱曲线图，通过该测量结果分析体系内发生的絮凝和沉降等现象以及铸膜液内部粒子的动力学变化情况，进而获得铸膜液稳定性，为后续分析成膜机理、改善膜的物化性能和抗污染性能提供技术指导。实例证明，本发明不仅可以在不破坏铸膜液样品的情况下分析其稳定性，而且还为实时、直观、准确地分析铸膜液内部发生的动力学过程提供重要依据。

技术领域

一种利用多重光散射光谱技术分析测定铸膜液稳定性的方法，涉及有机复合铸膜液中高分子链间的相互作用、纳米复合膜铸膜液中纳米颗粒的团聚和沉淀等过程以及铸膜液体系中粒子的粒径变化等，为测定铸膜液稳定性提供直观便捷的方法，属于水和废水处理领域。

背景技术

膜分离技术作为20世纪后期新兴分离技术逐渐在城市污水处理、海水淡化、高纯水制备及工业废水处理等水环境领域中广泛应用。作为膜分离技术的核心，膜的性能是影响其应用效率的最主要的因素。而膜的制备过程则又是决定其性能优良与否的重要因素。因此，深入研究膜制备过程则成为提高其应用效率、扩展其应用前景的必然之举。

在开发及制备性能良好的优质膜的过程中，膜的改性作为关键环节备受关注。膜改性主要涉及本体改性和表面改性两个方面。因表面改性涉及到持久性的问题，本体改性则因此成为工业生产及科学研究中备受青睐的手段。本体改性方法中的共混改性因操作简单、高效而引起广泛关注。共混改性的材料包括亲水性高分子材料和无机纳米颗粒。利用亲水性高分子材料可制备有机复合膜，利用无机纳米颗粒则可制备纳米复合膜。在制备这两种类型复合膜的过程中，铸膜液的稳定性成为影响膜结构和性能的重要因素。对于有机复合膜，铸膜液稳定性会因添加的改性聚合物和本体聚合物之间相容性的差异而受到影响，进而影响膜的亲水及抗污染等性能。因此，了解有机复合膜铸膜液的稳定性对进一步指导有机复合膜制备，研究不同有机复合膜的成膜及抗污染机理等具有重要意义。对于纳米复合膜，铸膜液的稳定性则因添加纳米粒子的赋予形态及含量的不同受到影响，进而影响膜的综合性能。例如，因具有高表面能的纳米材料的团聚使得铸膜液不稳定，造成纳米在膜表面分散不均匀，进而影响复合膜的表面形貌、过滤性能、亲水及抗污染性能等。因此，了解纳米复合膜铸膜液的稳定性对于改进纳米改性方法，提高纳米改性效率具有重要指导意义。

目前大多数研究主要采用浊点法间接分析铸膜液稳定性。该方法只能通过分析成膜过程中成膜速度分析铸膜液的稳定性，并不能直接明确地反映铸膜液本体的稳定性。多重光散射光谱法则不需要稀释，无外力作用，不需搅动的情况下直接研究铸膜液分散体系的稳定性，同时分析观测聚合物有机复合膜铸膜液中高分子间的相互作用、纳米复合膜铸膜液中纳米颗粒的团聚和沉淀等现象，具有速度快、灵敏度高、直观高效及准确的特点，易于实现在线、连续监测。