新型有機-無機雜化荷負電納濾膜的制備及性能研究.pdf

1、在生化、制藥、食品、印染等現代工業(yè)中常常會遇到從有機物組分中分離去除微量電解質的實際問題，納濾技術作為一種高效節(jié)能環(huán)保的分離技術已在有機物脫鹽領域得到了廣泛應用。但是，傳統(tǒng)納濾技術對一價鹽和有機物的分離可以達到理想的效果，對二價鹽的去除仍然存在一定的挑戰(zhàn)。為此，本文通過共混-相轉化的方法制備了一系列具有疏松表皮層的荷負電納濾膜，期望該膜可以實現對有機物有較高截留率的同時，對無機鹽尤其是二價或高價金屬離子具有較高的透過性能。本文的主要研究

2、內容如下:
　　(1)在埃洛石納米管(HNTs)表面接枝硅烷偶聯(lián)劑3-（異丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(MPS)，用沉淀共蒸餾的方法通過與二乙烯基苯(DVB)的游離基聚合反應在HNTs表面引入苯環(huán)，然后經過磺化反應得到表面含有磺酸根的HNTs-SO3H雜化亞微粒。最后將其與聚醚砜(PES)共混制備HNTs-SO3H/PES荷負電雜化納濾膜。利用掃描電鏡(SEM)、接觸角及分離性能測試等方法對膜的形貌、性能進行表征。研究表明，和空白膜

3、相比，雜化膜的親水性得到明顯提高，并且表面更光滑。雜化膜的離子交換容量達到了0.05mmol/g，比空白膜提高了59.4％。在壓力為0.4MPa時，雜化膜對染料的截留率保持在85％以上，對MgSO4和MgCl2的截留率分別為13.63％和7.5％。
　　(2)在HNTs表面錨定硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)，然后接枝引發(fā)劑2-溴異丁酰溴，再通過ATRP在HNTs表面聚合苯乙烯磺酸鈉(NASS)制備荷電材料HNTs-po

4、ly(NASS)，最后與PES共混制備HNTs-poly(NASS)/PES荷負電雜化納濾膜。當HNTs-poly(NASS)的含量從0提高到3％，膜的接觸角從83.5°降低到59.3°。對PEG的截留實驗表明，膜的截留分子量在700g/mol，而孔徑為0.7nm左右。在0.4MPa時，對染料的截留率保持在85％以上，對MgSO4和MgCl2的截留率分別為13.63％和7.5％，且截留順序為Na2SO4＞MgSO4＞MgCl2＞NaCl

5、。
　　(3)通過溶膠-凝膠法制備納米二氧化硅微球并在其表面接枝引發(fā)劑2-溴異丁酰溴，再通過ATRP在微球表面聚合苯乙烯磺酸鈉得到SiO2-poly(NASS)納米復合材料，最后與PES共混制備SiO2-poly(NASS)/PES荷負電雜化納濾膜。當SiO2-poly(NASS)的含量為3％時，膜的接觸角為57.3°，和空白膜相比，降低了31.4％。膜的孔徑基本保持在0.7nm左右;在0.4MPa時，對染料和無機鹽的截留率分別在