Les membranes
Le développement de membranes nanocomposites présente un intérêt de recherche majeur pour le traitement de l'eau et des eaux usées. Les membranes à fibres creuses (HFM), par exemple, contiennent une barrière semi-perméable sous la forme d'une fibre creuse. L'intérêt principal des HFMs concerne le diamètre et la distribution des pores. Dans cette section, nous examinons un exemple de recherche discutant des membranes de filtres en fibres creuses pour des applications biomédicales caractérisées par la porométrie de flux capillaire, une technique proposée par Anton Paar – ainsi que d'autres instruments pour mesurer les nanomatériaux.
Taille des pores des membranes en fibres creuses pour des applications biomédicales
Montage expérimental
Techniques de caractérisation : La mesure de la distribution des tailles de pores par porométrie à écoulement capillaire dans 4 membranes en fibres creuses distinctes, désignées HF1-4, a été réalisée à l'aide du poromètre 3G d'Anton Paar. Une longueur de chaque fibre (1 mm de diamètre, épaisseur de paroi 100 µm) a été coupée et collée dans un support d'échantillon spécialisé. Après avoir mouillé avec un fluorocarbone ayant un angle de contact nul avec les échantillons (Porofil, Anton Paar), le support a été installé dans l'unité. Une pression d'air a été appliquée à la lumière intérieure pour pousser le liquide de mouillage à travers les pores vers l'extérieur ; la pression et le flux d'air résultant ont été mesurés automatiquement. La taille des pores a été calculée en utilisant l'équation de Washburn, et la plus grande taille de pore calculée à partir de la pression de point de bulle.Résultats et discussion
Les valeurs de taille des pores sont présentées dans le Tableau 1. L'échantillon HF2 avait des pores significativement plus grands que les 3 autres échantillons. Il est intéressant de noter que, bien que les tailles de pores minimales et moyennes de l'échantillon HF3 soient plus petites que celles de l'échantillon HF4, le plus grand pore de l'échantillon HF3 était environ 50 % plus grand que le plus grand pore de HF4.Échantillon | Taille maximale des pores (nm) | Taille moyenne des pores de flux (nm) | Taille minimale des pores |
HF1 | 460 | 238 | 146 |
HF2 | 1113 | 980 | 750 |
HF3 | 751 | 155 | 91 |
HF4 | 517 | 183 | 108 |
Les distributions numériques ont été calculées en fonction de la surface géométrique interne des fibres d'échantillon (à partir des dimensions brutes) et sont montrées dans la figure ci-dessous. HF3 et HF4 semblent beaucoup plus similaires en termes de distribution de taille globale, la plus grande différence entre eux étant le nombre de pores. Déterminer les détails des tailles de pores critiques d'une membrane de cette manière permet une sélection appropriée pour le processus de séparation/purification cible.
Informations complémentaires
Instruments :Rapport d’application
