研究人员通常采用以下方法确定 PTFE-MBR 膜的孔径和孔隙率：

**一、确定孔径的方法**

1. 泡点法：

- 原理：泡点法是基于气体在液体中的渗透原理。当膜被浸润在液体中时，气体在一定压力下开始通过膜孔。当压力逐渐增加到某一值时，气体将首先从最大的孔中逸出，形成气泡，这个压力被称为泡点压力。根据泡点压力与孔径的关系，可以计算出膜的平均孔径。

- 操作过程：首先将待测膜浸泡在特定的浸润液中，通常是低表面张力的液体，如异丙醇或乙醇。然后通过逐渐增加气体压力，观察膜表面出现气泡的情况。记录下出现第一个气泡时的压力值，根据相关公式计算膜的平均孔径。例如，对于圆柱形孔，孔径计算公式为$d = 4gammacos heta/P$，其中$d$是孔径，$gamma$是浸润液的表面张力，$ heta$是浸润液与膜材料的接触角，$P$是泡点压力。

- 优点：操作相对简单，能够快速得到膜的平均孔径信息。对于孔径分布较窄的膜，结果较为准确。

- 局限性：对于孔径分布较宽的膜，只能得到平均孔径，无法准确反映孔径分布情况。

2. 压汞法：

- 原理：压汞法利用汞在高压下能够进入固体材料孔隙的特性。通过施加不同的压力，使汞逐渐进入膜的孔隙中。根据压力与进入汞的体积之间的关系，可以计算出膜的孔径分布。

- 操作过程：将待测膜放入压汞仪中，在高压下将汞注入膜的孔隙中。随着压力的增加，汞逐渐填充较小的孔隙。通过测量注入汞的体积与压力的变化，可以得到孔径分布曲线。

- 优点：能够测量较大范围的孔径，从纳米级到微米级。可以得到较为详细的孔径分布信息。

- 局限性：汞具有毒性，操作过程需要严格的安全措施。对于一些亲水性较强的膜，汞可能无法完全浸润，导致测量结果不准确。

3. 扫描电子显微镜（SEM）：

- 原理：利用电子束扫描膜的表面和截面，通过检测反射或透射的电子信号，生成高分辨率的图像。通过观察图像中膜的孔结构，可以直接测量孔径大小。

- 操作过程：将膜样品进行适当的处理，如切割、镀金等，然后放入扫描电子显微镜中进行观察。在图像上选择多个代表性的区域，测量孔的直径，并计算平均孔径。

- 优点：可以直观地观察膜的微观结构，提供详细的孔径信息。对于不同形状的孔也能进行准确测量。

- 局限性：只能得到局部的孔径信息，需要多个区域的测量才能反映整体情况。样品制备过程可能会对膜的结构造成一定的影响。

**二、确定孔隙率的方法**

1. 称重法：

- 原理：根据膜的质量、体积和材料密度之间的关系来计算孔隙率。孔隙率等于膜中孔隙的体积与总体积之比。

- 操作过程：首先测量干膜的质量$m_1$，然后将膜浸泡在已知密度的液体中，使其充分浸润，测量浸润后膜的质量$m_2$。根据液体的密度$ ho$和膜的体积$V$（可以通过测量膜的尺寸计算得到），孔隙率计算公式为$epsilon = (m_2 - m_1)/ ho V$。

- 优点：操作简单，不需要复杂的仪器设备。

- 局限性：对于一些吸水性较强的膜，可能会导致测量结果不准确。需要准确测量膜的体积和质量，对测量精度要求较高。

2. 吸液法：

- 原理：利用膜对特定液体的吸收性能来确定孔隙率。将膜浸泡在已知密度的液体中，使其充分吸收液体，然后根据吸收液体的质量和液体的密度计算孔隙的体积，进而得到孔隙率。

- 操作过程：选择一种与膜材料相容性好且不引起膜膨胀的液体，如乙醇或异丙醇。将干膜称重后浸泡在液体中，一段时间后取出，用滤纸吸干表面多余的液体，再次称重。根据吸收液体的质量和液体的密度，以及膜的体积，计算孔隙率。孔隙率计算公式为$epsilon = m_{liquid}/ ho_{liquid}V$，其中$m_{liquid}$是吸收液体的质量，$ ho_{liquid}$是液体的密度，$V$是膜的体积。

- 优点：可以较为准确地测量孔隙率，尤其适用于孔隙率较高的膜。

- 局限性：需要选择合适的液体，确保液体能够充分填充膜的孔隙且不与膜发生化学反应。操作过程中需要注意排除膜表面吸附的液体对测量结果的影响。

3. 气体吸附法：

- 原理：基于气体在固体表面的吸附原理。通过测量膜对特定气体（如氮气）的吸附量，利用吸附等温线模型计算膜的比表面积和孔隙体积，进而确定孔隙率。

- 操作过程：将膜样品放入气体吸附仪中，在不同的压力下测量膜对气体的吸附量。根据吸附等温线数据，采用合适的模型（如 BET 模型）计算膜的比表面积和孔隙体积。孔隙率计算公式为$epsilon = V_{pore}/V_{total}$，其中$V_{pore}$是孔隙体积，$V_{total}$是膜的总体积。

- 优点：可以测量微孔和介孔范围内的孔隙率，提供详细的孔隙结构信息。

- 局限性：仪器设备较为复杂，操作要求较高。对于一些大孔较多的膜，测量结果可能不准确。