The present invention relates to a novel dendritic nano-cylindrical pore filter membrane with branch holes of 14. In a thin solid material (1), many uniformly distributed cylindrical through holes with a dendritic structure are fabricated. Each through hole of the dendritic structure consists of a larger main hole (2) and fourteen smaller branch holes with the same diameter and length. The branching holes are parallel to their backbone holes (2) and are completely connected with the backbone holes. The surface materials of the backbone holes are the same as those of its fourteen branches holes. The diameter of each branch hole is in nanometer order, and the length of the branch holes is determined according to the strength of the filter holes. The thickness of the solid material (1) is determined by the mechanical strength requirement, and the solid material (1) is the filter membrane of the invention. The filter membrane of the invention achieves better performance in filtration ability, permeability and mechanical strength, and has important application value in ultrafine filtration of water, blood, etc.
【技术实现步骤摘要】
分支孔数为14的新型树型纳米级圆柱孔滤膜
本专利技术涉及滤膜领域,具体地说是一种分支孔数为14的新型树型纳米级圆柱孔滤膜。
技术介绍
过滤用膜,简称滤膜,在工业和日常生活中具有重要应用,它可用于滤出固体颗粒、杂质,净化液体,也可用于滤出细菌、大分子物质,或者用于实现两种液体的分离。日常生活中,滤膜可用于净化饮用水,净化各种饮料,也可用于滤出海水中的杂质、各种离子,实现海水净化。现有的常用过滤方法和手段有:一、活性炭过滤活性炭是一种用途极广的工业吸附剂,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭的吸附性源于其独特的分子构造,活性炭的内部有很多孔隙,每克活性炭的内部孔隙如果铺展开来可达到500~1700平方米,正是这种独特的内部构造,使得活性炭具有优异的吸附能力。活性炭过滤时,由于其多孔性可吸附各种液体中的微细物质,常用于水处理中的脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质,也常用于废水的三级处理。活性炭过滤的常见应用范围:(1)用于水处理设备过滤、污水处理、中水回用等等。广泛应用于化工、食品、医药、电子光伏等。(2)用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统。(3)工业污水中的悬浮物、固体物的去除。(4)可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备,对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备。(5)用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。活性炭过滤的优缺点:优点:活性炭价格较便宜,活 ...
【技术保护点】
1.一种分支孔数为14的新型树型纳米级圆柱孔滤膜,其特征在于:在一层固体材料(1)里制造有许多个均匀分布的树状结构的通孔,每个树状结构的通孔包括一个主干孔(2)和十四个分支孔即分支孔(3)、分支孔(4)、分支孔(5)、分支孔(6)、分支孔(7)、分支孔(8)、分支孔(9)、分支孔(10)、分支孔(11)、分支孔(12)、分支孔(13)、分支孔(14)、分支孔(15)和分支孔(16),这十四个分支孔均与主干孔(2)相互平行且均与主干孔(2)完全连通,主干孔(2)和这十四个分支孔均为圆柱孔,主干孔(2)的表面材料和这十四个分支孔的表面材料均相同,各分支孔均为滤孔,各分支孔半径均为Rb,1,各分支孔长度均为l1,各分支孔直径2Rb,1处于纳米量级,根据过滤要求确定,各分支孔长度l1尽可能小以减小滤孔的流动阻力,l1的值根据滤孔强度要求确定,主干孔(2)的半径Rb,2比它的分支孔半径Rb,1更大,主干孔(2)和它的十四个分支孔形成的树状结构的通孔在固体材料(1)的厚度方向贯穿固体材料(1),主干孔(2)用于减小被过滤液体在固体材料(1)里的流动阻力、增大固体材料(1)的渗透能力,固体材料(1) ...
【技术特征摘要】
1.一种分支孔数为14的新型树型纳米级圆柱孔滤膜,其特征在于:在一层固体材料(1)里制造有许多个均匀分布的树状结构的通孔,每个树状结构的通孔包括一个主干孔(2)和十四个分支孔即分支孔(3)、分支孔(4)、分支孔(5)、分支孔(6)、分支孔(7)、分支孔(8)、分支孔(9)、分支孔(10)、分支孔(11)、分支孔(12)、分支孔(13)、分支孔(14)、分支孔(15)和分支孔(16),这十四个分支孔均与主干孔(2)相互平行且均与主干孔(2)完全连通,主干孔(2)和这十四个分支孔均为圆柱孔,主干孔(2)的表面材料和这十四个分支孔的表面材料均相同,各分支孔均为滤孔,各分支孔半径均为Rb,1,各分支孔长度均为l1,各分支孔直径2Rb,1处于纳米量级,根据过滤要求确定,各分支孔长度l1尽可能小以减小滤孔的流动阻力,l1的值根据滤孔强度要求确定,主干孔(2)的半径Rb,2比它的分支孔半径Rb,1更大,主干孔(2)和它的十四个分支孔形成的树状结构的通孔在固体材料(1)的厚度方向贯穿固体材料(1),主干孔(2)用于减小被过滤液体在固体材料(1)里的流动阻力、增大固体材料(1)的渗透能力,固体材料(1)的厚度l根据固体材料(1)的机械强度要求确定,该层固体材料(1)即为滤膜。2.如权利要求1所述的一种分支孔数为14的新型树型纳米级圆柱孔滤膜,其特征在于:主干孔(2)半径Rb,2根据它的分支孔半径Rb,1通过下式计算确定:这里,λ0=l1/l,l为固体材料(1)的厚度即滤膜的厚度,Req=c1Rb,1,Rcr为使流过滤孔的液体成为连续介质的孔的临界半径;c1的取值根据流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度来定,对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为弱的情形,c1的取值范围为:1.73~2.11,c1的优选值为1.92;对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为中等水平的情形,c1的取值范围为:1.60~1.96,c1的优选值为1.78;对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为强的情形,c1的取值范围为:1.35~1.65,c1的优选值为1.50;这里,流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为弱的情形指使流过滤孔的液体在滤孔的径向成为连续介质的临界滤孔直径不大于10nm的情形,流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为中等水平的情形指使流过滤孔的液体在滤孔的径向成为连续介质的临界滤孔直径大于10nm且小于30nm的...
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