利用共聚焦激光扫描显微镜直接三维可视化膜污染

摘要： 基于膜的分离技术是去除水中乳化油的重要方法。然而，由于油滴具有可变形性且可能发生聚结与破裂，其污染机理较为复杂。本研究首次报道了在水包油乳液膜分离一段时间后，通过电纺纤维微滤膜直接观察油滴的三维（3D）成像结果。我们采用双通道共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）技术获取高分辨率3D图像，该技术对纤维和油相（十二烷）均进行了荧光标记。针对两种不同纤维（疏油性尼龙PA6(3)T和亲油性聚偏氟乙烯PVDF），观测了作为污染物的十二烷形貌。通过直接可视化发现：在PA6(3)T纤维上被截留的油滴呈现蛤壳状形态，而油倾向于润湿PVDF纤维并在膜面铺展。随着过滤时间延长（即"4D"成像），通过分析油在膜内/膜表累积过程的形貌演变，观测结果与"从单个膜孔堵塞向油滴聚结形成连续液膜的转变"这一机理定性吻合?；谧枞四Ｐ偷纳竿糠治鲅橹ち?D图像揭示的污染模式转变。这种直接的3D可视化CLSM技术，是表征乳液分离膜污染机理的有力工具。