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《南京工业大学》 2006年
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阳极氧化铝膜过滤牛血清蛋白溶液的研究

陶玲  
【摘要】: 与有机膜相比,无机膜具有许多优异的材料性能,目前已在化工、石化、冶金、生物、环境、食品发酵和制药等领域得到了广泛的应用。通过对无机膜在分离领域中的研究现状及进展的综述和分析,可以看到,目前关于陶瓷膜在液体分离领域如食品、生物化工等的实验研究体系主要为蛋白质溶液体系,一般采用标准蛋白溶液和标准高分子体系进行膜污染机理分析研究,但陶瓷膜孔结构复杂,定量研究孔径与过滤性能间的关系有一定难度。因此,本文采用具有标准柱状孔结构的阳极氧化铝膜过滤BSA溶液体系,对3种孔径的阳极氧化铝膜研究膜的分离性能和膜微结构的关系、污染机理进行了系统的实验研究;并建立了预测膜通量的中间堵塞模型。 建立了一套平板膜错流过滤小试装置,实验考察了膜孔径和操作参数对过滤过程的影响,通过过滤通量和截留率随时间的变化以及对阻力数据的分析,提出了膜污染的控制方法。对于孔径分别为20,100,200 nm的3种膜,在0.1 MPa实验条件下,孔径为20 nm的膜稳定通量最高;当BSA浓度在0.1~2 g·L-1浓度范围内,膜稳定通量随浓度增大先上升然后稳定;操作压差在0.08~0.15 MPa的范围时,稳定通量随压差增大先增大后减小,在0.1 MPa时达到最大。 比较了三种堵塞模型的计算结果,孔径为200 nm的阳极氧化铝膜过滤蛋白质过程符合中间堵塞模型。考察了在不同操作压差和BSA浓度时的拟稳态通量和截留率的变化。通过考察孔径20 nm和孔径200 nm两种膜稳定通量与操作压差的关系,发现在0.08-0.15 MPa操作压差范围内,对于两种孔径膜,稳定通量是操作压差的二次函数。在实验压差范围内,当压力在0.07-0.115 MPa时,孔径为20 nm的膜通量较高,其它压差下孔径为200 nm的膜通量较高。随着压力的增大,截留率先减小后增大,这与稳定通量的变化趋势相反,即截留率随着渗透阻力的增加而变大。在一定的浓度范围内,随浓度增加,稳定通量先增大后减小,截留率呈下降趋势。
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q51-33

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【参考文献】
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