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用响应面法优化非对称醋酸纤维素膜的孔隙率和纯水渗透通量:微滤应用( Optimization of the Asymmetric Cellulose Acetate Membrane Synthesis Variables for Porosity and Pure Water Permeation Flux Using Response Surface Methodology: Microfiltration Application )
ZM Redha Q Bu-Ali YA Saeed AM Ali
膜在膜基水处理过程中起着至关重要的作用。因此,膜制造阶段的改进会极大地影响这些技术的整体性能。因此,本研究以孔模板法制备醋酸纤维素微滤膜为研究对象,对其制备工艺进行了优化。采用面心复合设计方法,通过响应面法(RSM)研究了综合变量的影响及其交互作用。选择铸膜液中碳酸钙(CaCO3)和甘油浓度、蒸发时间和盐酸(HCl)浴时间作为自变量,膜孔隙率和纯水通量作为响应变量。随着CaCO3和甘油浓度的增加,两组反应均显著增强(P值<0.05)。然而,蒸发时间的影响被发现在统计学上对这两个反应是不显著的。HCl浴时间对膜的孔隙率有显着影响,但对纯水通量无显着影响。对两种反应的RSM模型用决定系数(R2)进行了统计评价,估计值(孔隙度模型为96.74%,通量模型为83.85%)表明模型与实验值拟合良好。采用多重响应优化方法,在最佳条件下制备的膜与预测值吻合良好(通量误差为16.2%,孔隙率误差为3.66%)。该膜成功地应用于涂料颜料和油乳状液的去除,对色度和油的去除率分别达到95.6%和80%,证实了在所获得的最佳工艺条件下制备的膜对废水处理的适用性。
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