薄膜界達電位與膜內淨電荷密度之量測

Measurement of the Zeta Potential and Net Charge Density of Membranes

康嘉梅(Chia-Mei Kang)

指導教授 ： 莊清榮

中原大學/工學院/化學工程研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6840/cycu200600774

摘要

摘 要

基於膜電荷之量測有助於膜過濾時對膜材之選擇及操作條件等提供重要的參考依據，但目前膜電荷量測的技術仍未成熟，本研究比較以電滲透及流線電位所決定之PC與PVDF等薄膜之膜孔及膜面界達電位的差異，並嘗試建立量測膜內淨電荷密度之方法。
薄膜界達電位深受pH 值及離子濃度之影響，結果顯示， PC薄膜在所操作之pH=3.8~7範圍內皆帶負電荷，對同材質但孔徑不同之PC膜，其膜面電位有明顯差異。由白金、氧化銥及銀/氯化銀等三種電極所測得之膜面電位，其中銀/氯化銀與氧化銥兩電極所獲致的定量結果較為接近，整體而言，由白金電極所測得之膜電位較小，此與各別電極的過電壓有關。
以流線電位法決定所選用孔徑之PC及PVDF兩微過濾膜之膜面與膜孔電位，結果顯示膜面電位甚接近於膜孔電位。而由電滲透法與流線電位法兩電動方法獲得之膜孔電位，於小孔徑之薄膜在10-3M低離子濃度下，二者則有明顯的差距約10mV，且以電滲透法所得之界達電位較大。
由電滲透法與流線電位法所決定之淨電荷密度值，顯示不同孔徑之PC薄膜有明顯差異之淨電荷密度值，不同電動方式所決定之淨電荷密度值於定量上仍有明顯的差異，至於何者較接近真實淨電荷密度值仍有待進一步研究。
本文所探討之兩種商業型奈米過濾膜，雖然其膜面界達電位之差異甚小，但膜內淨電荷密度卻有很大差異，基於膜面電位及膜內淨電荷密度對NF膜之離子阻擋各有其作用，故不能單獨從膜面界達電位預估其分離效能，本研究提出此方法以對奈米過濾膜之分離效能的預估能建立有效之參考數據。

關鍵字

界達電位 ； 淨電荷密度

並列摘要

無資料

並列關鍵字

net charge density ； zeta potential ； streaming potential

參考文獻

許惠如, “以電滲透及流線電位決定薄膜之界達電位,” 碩士學位論文, 中原大學化工所,（2002）

江宜蓁,“薄膜電荷量測與膜過濾電動現象分析,”碩士學位論文,中原大學化工所,（2003）

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