[发明专利]一种用于液体-液体分离的树型纳米级圆柱孔滤膜

摘要

本发明涉及一种用于液体‑液体分离的树型纳米级圆柱孔滤膜，在一层固体材料里制造有许多个均匀分布的树状结构的通孔，每个通孔分一个较大的圆柱形主干孔和四个较小的圆柱形分支孔，这四个分支孔在它们的主干孔的同一横截面处与主干孔连通，主干孔表面和它的分支孔表面的物理吸附特性相同，各分支孔均为滤孔，其长度根据滤孔强度要求确定，主干孔用于减小滤膜的流动阻力，待分离液体混合物中的一种液体与主干孔表面间物理吸附弱，其余液体与主干孔表面间物理吸附强，各分支孔半径为：Rb，1＝(0.1～0.2)Rcr，Rcr为使与主干孔表面间物理吸附弱的液体混合物中的那种液体成为连续介质流动所需的临界圆柱孔半径，该层固体材料即为滤膜。

主权项

1.一种用于液体-液体分离的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)和四个分支孔即分支孔(3)、分支孔(4)、分支孔(5)和分支孔(6)，这四个分支孔在主干孔(2)的同一横截面处与主干孔(2)连通，主干孔(2)和这四个分支孔均为圆柱孔，各分支孔均为滤孔，各分支孔直径和长度均相同；主干孔(2)和它的四个分支孔的表面物理吸附特性均相同，主干孔(2)和它的四个分支孔的表面涂覆涂层或不涂覆涂层，待分离的几种液体混在一起而成的混合物中的一种液体与主干孔(2)和它的分支孔的表面间的物理吸附弱，液体混合物中的其余液体与主干孔(2)和它的分支孔的表面间的物理吸附强，这里的液体与主干孔(2)表面间强物理吸附指使主干孔(2)中液体流动成为连续介质流动的临界主干孔(2)直径不小于30nm的液体与主干孔(2)表面间的物理吸附，这里的液体与主干孔(2)表面间弱物理吸附指使主干孔(2)中液体流动成为连续介质流动的临界主干孔(2)直径不大于10nm的液体与主干孔(2)表面间的物理吸附；分支孔(3)直径处于纳米量级，分支孔(3)半径Rb，1取为(0.1～0.2)Rcr，这里Rcr为使与主干孔(2)的表面间物理吸附弱的液体混合物中的那种液体成为连续介质流动所需的临界圆柱孔半径；主干孔(2)和它的每一个分支孔之间所夹的锐角均为θ，各分支孔半径均为Rb，1，各分支孔长度均为l1，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Rb，2比它的分支孔半径Rb，1明显要大，主干孔(2)和它的四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)用于减小被分离净化液体在固体材料(1)里的流动阻力、增大固体材料(1)的渗透能力，该层固体材料(1)即为滤膜。