含辣素衍生結構聚砜超濾膜的制備及性能研究.pdf

1、聚砜(PS)是一種有機高分子膜材料，具有易成型、機械強度高及化學性質穩(wěn)定等優(yōu)點，已廣泛應用于超濾膜領域，但因該材料耐污染性能較差，阻礙了其進一步發(fā)展。目前，已有通過“聚合-共混-相轉化”法將辣素衍生結構引入到超濾膜中以提高其抑菌性能的相關報道。本文從雙官能度的含辣素衍生結構單體入手，采用一種新型的“原位交聯(lián)-相轉化”法，制備出同時含有不飽和鍵和辣素衍生結構的抑菌超濾膜，以達到持久、高抗生物污染的研究目的。
　　本文首先將雙官能度的

2、含辣素衍生結構單體N-(2-羥基-3-丙烯酰胺甲基-4，6-二甲基芐基)丙烯酰胺(HMADBA)通過自由基引發(fā)聚合，制備出抑菌型均聚物，簡寫成PHMADBA。采用紅外光譜和熱重分析對均聚物進行了表征，證實了含辣素衍生結構單體HMADBA可以發(fā)生均聚。
　　將含辣素衍生功能單體HMADBA和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)添加到PS鑄膜液中，通過“原位交聯(lián)-相轉化”法制備出新型抑菌PS/PHMADBA改性超濾膜，簡稱PS/PH改性超濾

3、膜，進而增設了兩組對照實驗，分別在鑄膜液中添加HMADBA或AIBN，對不同的膜進行了熱重分析、X射線光電子能譜測試、掃描電鏡及分離性能測試。結果表明，采用該方法的確可以制備出兼具不飽和鍵和辣素衍生結構的抑菌型超濾膜，與原PS超濾膜相比，改性PS/PH超濾膜的分離性能也有所提高。
　　在確定了制膜方案可行的基礎上，進一步探索了HMADBA添加量對膜表面結構與形貌、親水性、分離性能及抗菌性能的影響。結果表明，加入一定量HMADBA后

4、，膜的厚度基本沒有改變，接觸角略微上升，隨著添加量的增加，PS/PH改性超濾膜的皮層逐漸增厚，指狀孔變得更加粗大且貫穿。長期暴露在環(huán)境中，改性超濾膜表面部分聚合后剩余的雙鍵會進一步發(fā)生聚合或交聯(lián)，進而增加改性超濾膜的機械性能。當HMADBA添加量為3wt％時，改性膜分離性能最好，對5 mg/L HA溶液的穩(wěn)定通量為108.42 L/m2h，與原PS膜相比，提高了33.97％，截留率基本保持不變。PS/PH改性超濾膜對大腸桿菌表現(xiàn)出明顯的

5、抑菌性，當HMADBA添加量為3 wt％時，抑菌率達64.58％。
　　為了考察PS/PH改性超濾膜抗有機污染的性能，將四種膜（原PS超濾膜與HMADBA添加量分別為1wt％，2wt％，3wt％的PS/PH改性超濾膜）分別進行了反復的過濾、清洗實驗，通過通量恢復率評價其抗污染能力。實驗考察了對5mg/L HA溶液的分離性能及清洗效果，實驗結果表明，當HMADBA添加量為3wt％時，PS/PH改性超濾膜的初始通量和穩(wěn)定通量均高于原P