低盐度下电荷稳定分散体系的超滤

Rafael Roa; Daniel Menne; Jonas Riest; Pompilia Buzatu; Emiliy K. Zholkovskiy; Jan K. G. Dhont; Matthias Wessling; Gerhard Nägele

doi:10.1039/c6sm00660d

低盐度下电荷稳定分散体系的超滤

软凝聚态物质 2016-05-19 v2

作者: Rafael Roa , Daniel Menne , Jonas Riest , Pompilia Buzatu , Emiliy K. Zholkovskiy , Jan K. G. Dhont , Matthias Wessling , Gerhard Nägele

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摘要

我们呈现了在低盐度条件下静电强排斥胶体粒子的电荷稳定悬浮液的错流超滤(UF)的综合研究。使用宏观扩散-平流边界层方法计算了轴向变化的渗透通量、近膜浓度极化(CP)层和渗透压分布，并与电荷稳定二氧化硅颗粒水悬浮液的过滤实验比较。基于单组分大离子流体模型(OCM)的理论描述解释了表面释放的反离子对重整化胶体电荷和悬浮液渗透压缩性的强烈影响，以及胶体流体动力学相互作用和双电层排斥对浓度依赖的悬浮液粘度 $\eta$ 和集体扩散系数 $D_c$ 的影响。理论预测 $D_c$ 和 $\eta$ 以及渗透压相比于硬球悬浮液有强烈的电流体动力学增强。我们也指出描述 $D_c$ 和 $\eta$ 之间倒数关系的广义斯托克斯-爱因斯坦关系的失效。根据我们的过滤模型， $D_c$ 占主导地位，导致仅弱发展的CP层，对渗透通量几乎无影响。这一预测被我们使用带电二氧化硅球水悬浮液作为进料系统的超滤渗透通量测量定量证实。实验检测到的最大跨膜压力值下的污染显示不是由于结晶或玻璃化导致的滤饼形成。

关键词

超滤电荷稳定分散体系低盐度浓度极化渗透压胶体悬浮液双电层

引用

@article{arxiv.1603.05896,
  title  = {Ultrafiltration of charge-stabilized dispersions at low salinity},
  author = {Rafael Roa and Daniel Menne and Jonas Riest and Pompilia Buzatu and Emiliy K. Zholkovskiy and Jan K. G. Dhont and Matthias Wessling and Gerhard Nägele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05896},
  year   = {2016}
}

备注

17 pages, 9 figures

低盐度下电荷稳定分散体系的超滤

摘要

关键词

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