题目：植物基微滤、超滤炭膜的制备及表征

炭膜作为一种新型的无机分离膜是由含碳物质经高温热解炭化制成的，它不仅具有较高的耐高温、耐酸碱、耐有机溶剂的能力，而且还具有均一的孔径分布、较高的渗透能力和制造成本相对较低等特性。80年代以来，炭膜在国外得到迅速发展，微滤炭膜已有工业化应用的报道，超滤炭膜仍处在实验室阶段。我国从八十年代末开始研究炭膜，目前主要有大连理工大学，北京工业大学等单位在进行这方面的研究。植物基原料（杏壳、椰壳）便宜、易得、又是可再生资源，主要由木质素和纤维素组成，将其用于制备炭膜具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。本文以杏壳和椰壳为原料，采用炭化法成功制备了微滤炭膜，开发了一条炭膜生产的低成本工艺路线。研究了原料粒度、成型压力和粘结剂用量、炭化条件等成型条件对炭膜的平均孔径和孔径分布的影响，并用扫描电镜观察了膜的形态结构。结果表明，随着原料粒度的减小和成型压力的增大，炭膜的平均孔径减小，孔径分布变窄。粘结剂不仅可以改善膜的强度，而且还可以起调孔的作用。这为进一步优化微滤炭膜的制备工艺条件打下了良好的基础。以自制的杏壳基微滤炭膜为支撑体，采用涂覆法制备了超滤炭膜，并初步研究了悬浮液粘度、浸渍时间、涂膜次数等成膜条件对炭膜性能的影响。测量了炭膜的纯水通量,并用扫描电镜观察了膜的形态结构。结果表明悬浮液粘度和涂膜次数是影响炭膜性能的重要因素，随着涂膜液粘度和涂膜次数的增加，炭膜的表面逐渐凹凸不平，分离层变厚，炭化时出现了裂纹，炭膜的分离性能降低。随着浸渍时间的增加，炭膜的纯水通量变小，分离层变厚，较短的浸渍时间有利于分离层的形成。