基于膜特征参数变化的蛋白质超滤过程膜污染研究

为进一步研究多种蛋白质体系超滤过程的膜污染机制，采用切割相对分子质量为50×103的聚醚砜（polyethersulfone，PES）超滤膜，对溶菌酶（lysozyme，LYS）、牛血清蛋白（bovine serum albumin，BSA）、LYS+BSA等3种不同蛋白质溶液的超滤过程进行了研究. 运用接触角仪、场发射扫描电镜（field emission scanning electron microscope，FESEM）、原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）测定了不同污染阶段膜特征参数的变化. 结果表明，超滤膜通量变化明显呈现3个阶段：初期（约0~5 min）衰减迅速、中期（约5~60 min）衰减缓慢、后期（约60~120 min）趋于稳定；整个超滤过程中，LYS污染膜的通量衰减幅度最大，LYS+BSA次之，BSA最小. 膜特征参数变化表明：LYS对膜的初期污染主要以膜孔窄化为主，中期污染由膜孔堵塞和膜孔窄化共同控制；BSA初期膜污染以膜孔堵塞为主，中期污染以膜孔窄化为主；滤饼层过滤是BSA、LYS后期膜污染的主要机制. LYS+BSA二元混合溶液中的LYS对膜污染的产生起主导作用