[发明专利]分支孔数为7的新型树型纳米级圆柱孔滤膜

权利要求书

1.一种分支孔数为7的新型树型纳米级圆柱孔滤膜，其特征在于：在一层固体材料(1)里制造有许多个均匀分布的树状结构的通孔，每个树状结构的通孔包括一个主干孔(2)和七个分支孔即分支孔(3)、分支孔(4)、分支孔(5)、分支孔(6)、分支孔(7)、分支孔(8)和分支孔(9)，这七个分支孔均与主干孔(2)相互平行且均与主干孔(2)完全连通，主干孔(2)和这七个分支孔均为圆柱孔，主干孔(2)的表面材料和这七个分支孔的表面材料均相同，各分支孔均为滤孔，各分支孔半径均为R_b，1，各分支孔长度均为l₁，各分支孔直径2R_b，1处于纳米量级，根据过滤要求确定，各分支孔长度l₁尽可能小以减小滤孔的流动阻力，l₁的值根据滤孔强度要求确定，主干孔(2)的半径R_b，2比它的分支孔半径R_b，1更大，主干孔(2)和它的七个分支孔形成的树状结构的通孔在固体材料(1)的厚度方向贯穿固体材料(1)，主干孔(2)用于减小被过滤液体在固体材料(1)里的流动阻力、增大固体材料(1)的渗透能力，固体材料(1)的厚度l根据固体材料(1)的机械强度要求确定，该层固体材料(1)即为滤膜。

2.如权利要求1所述的一种分支孔数为7的新型树型纳米级圆柱孔滤膜，其特征在于：主干孔(2)半径R_b，2根据它的分支孔半径R_b，1通过下式计算确定：

这里，λ₀＝l₁/l，l为固体材料(1)的厚度即滤膜的厚度，R_eq＝c₁R_b，1，R_cr为使流过滤孔的液体成为连续介质的孔的临界半径；c₁的取值根据流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度来定，对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为弱的情形，c₁的取值范围为：1.46～1.78，c₁的优选值为1.62；对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为中等水平的情形，c₁的取值范围为：1.37～1.67，c₁的优选值为1.52；对于流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为强的情形，c₁的取值范围为：1.21～1.47，c₁的优选值为1.34；这里，流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为弱的情形指使流过滤孔的液体在滤孔的径向成为连续介质的临界滤孔直径不大于10nm的情形，流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为中等水平的情形指使流过滤孔的液体在滤孔的径向成为连续介质的临界滤孔直径大于10nm且小于30nm的情形，流过滤孔的液体与滤孔表面的相互作用强度为强的情形指使流过滤孔的液体在滤孔的径向成为连续介质的临界滤孔直径不小于30nm的情形；ρ为环境温度和压力下流过滤孔的液体的体相密度，为流过滤孔的液体在半径为R_eq的孔的半径方向的平均密度，这个平均密度与有关，η为环境温度和压力下流过滤孔的液体的体相粘度，为流过滤孔的液体在半径为R_eq的孔的半径方向的等效粘度，这个等效粘度与有关，为描述流过滤孔的液体在半径为R_eq的孔的半径方向呈现的非连续介质效应的参数。

3.如权利要求1所述的一种分支孔数为7的新型树型纳米级圆柱孔滤膜，其特征在于：分支孔(3)、分支孔(4)、分支孔(5)、分支孔(6)、分支孔(7)、分支孔(8)和分支孔(9)均匀分布在固体材料(1)的表面的一个圆周上，该圆周的半径为R_d，相邻分支孔在该圆周上的间距为Δ₁，Δ₁与R_b，1的比值取值范围为：k_s＝Δ₁/R_b，1＝0.05～0.5，R_d与R_b，1的比值为：R_d/R_b，1＝(14+7k_s)/(2π)。