CN215782750U - 一种核孔平板膜过滤膜组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核孔平板膜过滤膜组，所述核孔平板膜过滤膜组包括密封耐压壳体以及设置于所述密封耐压壳体内的膜芯堆，所述密封耐压壳体一侧设有锥形进水口，另一侧设有锥形出水口；所述密封耐压壳体的表面还设有与所述膜芯堆内部连通的排水孔；所述膜芯堆由一组或多组平行排布的外进水式平板膜组成，且所述平板膜为核孔平板膜。本实用新型的核孔平板膜过滤膜组，采用核孔平板膜替代了传统膜过滤使用的管式以及中空纤维膜，和现有的管式以及中空纤维膜不同，核孔膜本身孔径大小均一且为均质贯通膜孔，不存在卡线堵塞的情况，错流效率高、通量大、损失小。

Description

一种核孔平板膜过滤膜组

技术领域

本实用新型涉及过滤组件技术领域，尤其涉及一种核孔平板膜过滤膜组。

背景技术

一维纳米线是一种在横向上被限制在100纳米以下的一维结构。根据组成的不同，一维纳米线可分为金属纳米线、半导体纳米线以及绝缘体纳米线。

现有技术中，对一维纳米线例如银纳米线进行提纯的方法主要有离心分离法或者有机溶剂沉淀法。其中，离心分离法耗时、耗能，降低产率，且分离效果差。而有机溶剂沉淀法一般通过在银纳米线合成液中加入丙酮、乙酸乙酯、石油醚等聚乙烯吡咯烷酮不良溶剂，通过控制PVP的不良溶剂的添加量使得体积较大的银纳米线表面的PVP沉淀，丧失分散银纳米线的作用，使得银纳米线析出沉降，而体积较小的银纳米颗粒表面仍残留PVP继续分散不沉淀，从而使得银纳米线和银纳米颗粒分开，达到提纯的目的。但是，有机溶剂沉淀法具有如下缺点：有机溶剂成本较高；大部分有机溶剂易燃易致毒且采购储存受限；有机溶剂对人体和环境的危害较大；使用后的废液难处理，且处理成本较高。

过滤法是一种直观的分离方法，可以得到纳米颗粒、短棒较少的银纳米线。公开号为CN112605380A的中国专利公开了一种银纳米线的过滤提纯方法，首先用乙醇稀释银纳米线母液得到预分散液，对所述预分散液加热至液体粘度小于或等于1.2mPa·s；再采用有机滤膜在常压下过滤加热后的所述预分散液，收集有机滤膜上的固体产物并用乙醇分散，得到银纳米线分散液；其中，所使用的有机滤膜为普通的聚丙烯、尼龙、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚醚砜滤膜。这类普通的有机滤膜在过滤银纳米线时，容易产生堵塞，导致过滤效果极差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种核孔平板膜过滤膜组，以解决现有的滤膜对于一维纳米线过滤效果不佳的问题。

本实用新型提供了一种核孔平板膜过滤膜组，所述核孔平板膜过滤膜组包括密封耐压壳体以及设置于所述密封耐压壳体内的膜芯堆，所述密封耐压壳体一侧设有锥形进水口，另一侧设有锥形出水口；所述密封耐压壳体的表面还设有与所述膜芯堆内部连通的排水孔；所述膜芯堆由一组或多组平行排布的外进水式平板膜组成，且所述平板膜为核孔平板膜。

本实用新型中，一维纳米线溶液通过锥形进水口进入密封耐压壳体内，经过径向错流过滤后，一维纳米线溶液中的杂质被滤除进入到平板膜内部，再通过所述排水孔排出；而剩余的一维纳米线溶液由锥形出水口流出，从而实现一维纳米线的净化。

进一步地，平行排列的多组核孔平板膜之间的通道宽度为0.1mm-50mm。通过控制核孔平板膜之间的通道宽度为0.1mm-50mm，使得一维纳米线溶液在平板膜之间呈线性流动，从而起到良好的过滤效果。

进一步地，所述核孔平板膜的过滤精度为0.1-10μm。

进一步地，所述密封耐压壳体的承压能力不小于0.8MPa。

进一步地，所述核孔平板膜过滤膜组用于过滤提纯一维纳米线。

进一步地，所述一维纳米线包括但不限于纳米银线。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型的核孔平板膜过滤膜组，采用核孔平板膜替代了传统膜过滤使用的管式以及中空纤维膜，和现有的管式以及中空纤维膜不同，核孔膜本身孔径大小均一且为均质贯通膜孔，不存在卡线堵塞的情况，错流效率高、通量大、损失小。

2.本实用新型的核孔平板膜过滤膜组，可适用于各类一维纳米线(如银纳米线)的过滤提纯，既高效，又无EHS风险，且成本低。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的核孔平板膜过滤膜组的俯视示意图；

其中：1、密封耐压壳体；2、锥形进水口；3、锥形出水口；4、核孔平板膜；5、排水孔；6、通道。

具体实施方式

如背景技术所述，目前，使用普通的微孔滤膜对一维纳米线进行过滤提纯时，过滤效果极差，基本无过滤效果。这是因为普通的微孔滤膜中，微孔结构均为海绵状迷宫结构，过滤机理为“深层过滤”。这种海绵状迷宫结构极易被一维纳米线堵塞，从而导致对一维纳米线的过滤效果差。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种核孔平板膜过滤膜组。请参见附图1，所述核孔平板膜过滤膜组包括密封耐压壳体1以及设置于所述密封耐压壳体1内的膜芯堆，所述密封耐压壳体1一侧设有锥形进水口2，另一侧设有锥形出水口3。所述密封耐压壳体1的表面还设有与所述膜芯堆内部连通的排水孔5；所述膜芯堆由一组或多组平行排布的外进水式平板膜组成，且所述平板膜为核孔平板膜4。

核孔膜是利用核反应堆中的热中子使铀-235裂变，裂变产生的碎片穿透有机高分塑料薄膜，从而在裂变碎片经过的路径上留下一条狭窄的辐照损伤通道。这种通道经氧化后，采用适当的化学试剂蚀刻，即可把薄膜上的通道变成圆柱状微孔。控制核反应堆的辐照条件和蚀刻条件，就可以得到不同孔密度和孔径的核孔膜。

本实用新型中，使用这种核孔膜做成平板滤膜(限制于核孔膜的工艺只能做成平板膜，无法做成中空纤维)，通过控制多片平板滤膜之间过滤通道的宽窄度以及过水流量及压力，从而使得一维纳米线和杂质的混合溶液在平板滤膜之间呈线性流动，依靠径向错流过滤的原理使得杂质从膜孔中滤除。与普通微孔滤膜不同，核孔膜本身孔径大小均一且为均质贯通膜孔，不存在卡线堵塞的情况，错流效率高通量大损失小，对于一维纳米线具有良好的过滤效果。

本实用新型中，所述密封耐压壳体1的承压能力不小于0.8MPa。

本实用新型中，所述核孔平板膜4中，核孔的孔径优选为0.25-3μm。

本实用新型中，平行排列的多组核孔平板膜4之间的通道6宽度为0.1mm-50mm。通过控制核孔平板膜4之间的通道6宽度为0.1mm-50mm，使得一维纳米线溶液在核孔平板膜4之间呈线性流动，从而起到良好的过滤效果。优选地，通道宽度为5mm以下。

本实用新型中，所述核孔平板膜4的过滤精度为0.1-10μm。

本实用新型中，所述核孔平板膜过滤膜组用于过滤提纯各类一维纳米线，包括但不限于纳米银线。

综上，本实用新型的核孔平板膜过滤膜组，采用核孔平板膜替代了传统膜过滤使用的管式以及中空纤维膜，和现有的管式以及中空纤维膜不同，核孔膜本身孔径大小均一且为均质贯通膜孔，不存在卡线堵塞的情况，错流效率高、通量大、损失小。这种核孔平板膜过滤膜组适用于各类一维纳米线的分离提纯。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，所述核孔平板膜过滤膜组包括密封耐压壳体以及设置于所述密封耐压壳体内的膜芯堆，所述密封耐压壳体一侧设有锥形进水口，另一侧设有锥形出水口；所述密封耐压壳体的表面还设有与所述膜芯堆内部连通的排水孔；所述膜芯堆由一组或多组平行排布的外进水式平板膜组成，且所述平板膜为核孔平板膜。

2.根据权利要求1所述的一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，平行排列的多组核孔平板膜之间的通道宽度为0.1mm-50mm。

3.根据权利要求1所述的一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，所述核孔平板膜的过滤精度为0.1-10μm。

4.根据权利要求1所述的一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，所述密封耐压壳体的承压能力不小于0.8MPa。

5.根据权利要求1所述的一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，所述核孔平板膜过滤膜组用于过滤提纯一维纳米线。

6.根据权利要求5所述的一种核孔平板膜过滤膜组，其特征在于，所述一维纳米线包括纳米银线。

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