XDLVO理论解析中药共性高分子的超滤膜污染行为

目的基于扩展的德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克(extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek,XDLVO)理论解析蛋白质、鞣质、果胶、淀粉4种中药共性高分子与超滤膜及各高分子之间的界面相互作用,预测其超滤膜污染行为。方法以蛋白质、果胶、鞣质、淀粉4种中药共性高分子作为模拟污染物进行超滤膜过滤实验。采用XDLVO理论定量分析中药共性高分子与超滤膜之间的界面相互作用,评价极性作用力(AB)、范德华力(LW)、双电层作用力(EL)对超滤膜污染的相对贡献,预测中药共性高分子的超滤膜污染行为,并将XDLVO理论预测结果与膜过滤通量进行比较分析。结果4种中药共性高分子与超滤膜之间的总界面作用能大小顺序依次为果胶>淀粉>鞣质>蛋白质,且皆为负值,表明4种中药共性高分子与超滤膜之间表现为相互吸引。其中,极性作用力最大,在总界面作用能中占主导地位;双电层作用力最小,其对总界面作用能的影响可以忽略。除果胶-果胶之间相互吸引外,蛋白质-蛋白质、鞣质-鞣质、淀粉-淀粉之间均表现为相互排斥。各高分子溶液的超滤膜通量衰减严重程度依次为果胶>淀粉>鞣质>蛋白质,其与XDLVO理论预测的各高分子膜污染行为相一致。结论XDLVO理论可以有效地预测中药共性高分子的超滤膜污染行为,为从微观角度分析中药膜污染现象提供了参考借鉴。