Tài liệu Bài 2: Chế tạo các loại màng ppt

1 Kỹ ThuậtMàngvàỨng Dụng Bài 2: Chế tạo các loạimàng Giảng viên: NguyễnMinh Tân Bộ môn QT-TB CN Hóa học& Thựcphẩm Trường Đạihọc Bách khoa Hà nội Tannm-dce@mail.hut.edu.vn Phân loạimàngdựa vào xuấtxứ và vậtliệuchế tạo Chế tạocácloạimàng Màng Sinh họcTổng hợp Lỏng Nhũ tương Hỗ trợ Hữucơ Đồng thể Vô cơ Dị thể Polymer Composit Kim loại, gốm Rắn Màng lipid 2 Phân loạimàngdựa vào cấutrúc Chế tạocácloạimàng Lỗ rỗng (dạng bọtbiển) Đốixứng Bất đốixứng Lỗ rỗng kèm theo lớphoạt động Tiêu chí chọnlựa polymer làm vậtliệuchế tạomàng Chế tạocácloạimàng - Tiêu chuẩncấutrúcvĩ mô: - độ bền nhiệt - độ bền hóa - độ bềncơ - Tiêu chuẩncấutrúcvi mô: - độ thấmqua đốivớimộtchấtnàođó 3 Lựachọnvậtliệuchế tạomàng Chế tạocácloạimàng Chế tạocácloạimàng Lựachọnvậtliệuchế tạomàng 4 Chế tạocácloạimàng Tiên lượng dòng thẩmthấuqua lớpmàngdày Khốilượng Mol Độ thấmtương đối Chế tạocácloạimàng Tính toán dòng thẩmthấu qua lớpmàngdày 5 Chế tạocácloạimàng Tính toán dòng thẩmthấu qua lớpmàngdày Chế tạocácloạimàng Màng hữucơ bất đốixứng Cấutạo các loạimànghữucơ bất đốixứng Màng polymer đảopha (mộtPolymer) Màng composit (nhiềuPolymer) Bất đốixứng hỗnhợp Bất đốixứng tích hợp 6 Chế tạocácloạimàng Sảnxuấtmàngđảo pha Ảnh REM củamặtcắt a) màng phẳng từ Polyamid b) màng rỗng từ Polyamid -Tạo dung dịch polymer đồng thể (polymer/dung môi/tác nhân kếttủa) có độ nhớt thích hợp - Cán và kéo thành màng polymer - Hóa hơimộtphần dung môi -Kếttủa polymer -Hoànthiệnbề mặt Chế tạocácloạimàng Sảnxuấtmàngđảo pha Hỗnhợp đầu Tấm cán (điềuchỉnh chiều cao được) Hỗnhợp đầu Khí nóng sấy Khí điềuchỉnh nhiệt độ Bay hơi dung môi Đưa sang phần gia công màng Bể dung môi Sơđồnguyên lý hệ thống thiếtbị sảnxuất màng đảo pha liên tục 7 Chế tạocácloạimàng Sảnxuấtmàngđảo pha a) Biểu đồ pha b) Nguyên lý quá trình tách dung dịch polymer bằng phương pháp làm lạnh Tác nhân kếttủa Dung môi Polymer Vùng mộtpha Dung dịch polymer Vùng hai pha Vùng mộtpha Vùng hai pha B’ Dung môi B Polymer Thành phần Nhiệt độ Chế tạocácloạimàng Các thông sốảnh hưởng đếncấutrúcvàtínhchất củamàngđảo pha Hòatan –khuyêch tán Nồng độ polymer Loại dung môi Loại tác nhân kếttủa Cấutrúc Hoàn thiệnbề mặt Các đặctính lọcvàthẩm thấu Polymer 8 Chế tạocácloạimàng Sảnxuấtmàngđảo pha Thành phầnpolymer Dòng lọc Chế tạocácloạimàng Sảnxuấtmàngđảo pha Nhiệt độ Dòng lọc Độ giữ lại 9 Chế tạocácloạimàng Các loạimàngđảophacủa công ty Koch membrane System Lớphoạt động Lớpphụ trợ Chế tạocácloạimàng Sảnxuất màng composit hữucơ Sơđồcấutạocủa màng composit dùng trong quá trình RO a) từ Polyamid b) từ Xenlulô Axetat Lớphoạt động mỏng (30nm) Lớpphụ trợ Lớpphụ trợ Lớp đế Lớpsợi Polyester 10 Chế tạocácloạimàng Sảnxuất màng composit hữucơ Các phương pháp chính sảnxuất màng composit -Sảnxuấtlớphoạt đôgjng riêng, sau đógắn lên trên lớpphụ trợ - Các phương pháp tích hợp: - Nhúng lớphoạt động vào một dung dịch polymer (hoặc phun dịch polymer lên trên lớp hoạt động có sẵn), đồng thờixứ lý nhiệt, làm khô -Polymer hóa bề mặt phân chia pha -Polymer hóa bằng phương pháp plasma Chế tạocácloạimàng Sảnxuất màng composit hữucơ Phương pháp nhúng Lớp đế Thấm ướt Nguyên lý phương pháp Nhúng Hướng kéo Dung dịch polymer Màng Composit Lớp đế Dung dịch polymer [...]... Màng Carbon Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Sản xuất cấu trúc phục trợ bằng vật liệu vô cơ Màng Carbon- Monolith 15 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng Zeolith Hạt xúc tác Cấu trúc bề mặt của màng gốm Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng Zeolith Bề mặt màn ZSM-5 Zeolith 16 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng Zeolith Lớp hoạt động làm bằng Zeolith Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng Zeolith Kết... coating,… Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Sản xuất cấu trúc phục trợ bằng vật liệu vô cơ Ảnh REM của màng gốm 13 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Sản xuất cấu trúc phục trợ bằng vật liệu vô cơ Ảnh REM của a) màng Nhôm b) màng Silic Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Sản xuất cấu trúc phục trợ bằng vật liệu vô cơ 14 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Sản xuất cấu trúc phục trợ bằng vật liệu vô cơ Màng Carbon Chế. .. ngưng tụ Nguyên lý chế tạo các loại màng “ sàng phân tử” 17 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng Zeolith Các cấu trúc của màng Zeolith Chế tạo các loại màng Màng kim loại Dung dịch vào Hấp phụ Nhả hấp phụ Hình REM của màng Palladi: lớp hoạt động Pd-Ag đặt trên lớp đế sứ 18 Chế tạo các loại màng Màng Perowthskit Mixed Ionic Electronic Conductor Áp suất cao Dẫn Electron Dẫn Ion Dòng O2 màng dẫn Ion Áp.. .Chế tạo các loại màng Sản xuất màng composit hữu cơ Phương pháp Polymer hóa bề mặt phân chia pha Lớp đế Lớp Gel Lớp dung dịch monomer-nước Lớp monomer kị nước Màng composit Nguyên lý phương pháp Polymer hóa bề mặt phân chia pha Chế tạo các loại màng Biến tính màng Polymer Màng trước và sau khi biến tính bằng Plasma - Biến tính hóa học - Grafting - Biến tính bằng Plasma 11 Chế tạo các loại màng Màng... của màng Perowthskit Chế tạo các loại màng Màng lỏng Pha ngoài liên tục Màng lỏng Dịch vào Nước trong Đế Pha trong Nguyên lý hoạt động của màng lỏng a) không trộn lẫn b) có trộn lẫn 19 Chế tạo các loại màng Màng lỏng Hấp phụ Hấp phụ Hòa tan Khuêch tán Màng lỏng Nhả hấp phụ Màng lỏng Khuyêch tán chất mang Hòa tan Chất mang A Phản ứng hóa học thuận nghịch Nhả hấp phụ Màng lỏng a) Không chất mang b) Màng. .. của màng, đòi hỏi các phương pháp làm kín đặc biệt - Phương pháp chế tạo phức tạp - Chi phí lớn 12 Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Màng có đế vô cơ rỗng đối xứng - Lớp đế được chế tạo bằng phương pháp thiêu kết bột kim loại - Lớp đế được phủ lớp hoạt động lên phía trên - Bố trí mô đun giống thiết trị truyền nhiệt ống chùm - Độ bền nhiệt, bền áp suất cao - màng vô cơ bất đói cứng Cac bon, thủy tinh Màng. .. được đưa vào cùng với khí nóng đang sấy màng vừa được cán - Grafting - Biến tính bằng Plasma -Thiêu kết bột các chất hữu cơ Chế tạo các loại màng Màng vô cơ Ưu điểm của màng vô cơ - Độ bền nhiệt, bền hóa cao - Sự lão hóa của màng thấp, vòng đời màng dài - Thuận lợi cho việc rửa màng - Đặc trưng phân tách có thể tính toán trước và điều khiển đuơcj Nhược điểm của màng vô cơ - Đòi hỏi cấu trúc riêng - Hệ . đốivớimộtchấtnàođó 3 Lựachọnvậtliệuchế tạomàng Chế tạocácloạimàng Chế tạocácloạimàng Lựachọnvậtliệuchế tạomàng 4 Chế tạocácloạimàng Tiên lượng dòng thẩmthấuqua lớpmàngdày Khốilượng. thấmtương đối Chế tạocácloạimàng Tính toán dòng thẩmthấu qua lớpmàngdày 5 Chế tạocácloạimàng Tính toán dòng thẩmthấu qua lớpmàngdày Chế tạocácloạimàng Màng hữucơ