無(wú)機(jī)納米材料改性聚醚砜超濾膜及抗污染性能研究.pdf

1、聚醚砜(PES)是一種常用的高分子膜材料，具有機(jī)械性能高、耐熱、耐腐蝕以及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但其固有的疏水性，易使PES膜在使用過(guò)程中產(chǎn)生膜污染，影響膜的分離性能和使用壽命，從而限制了PES膜的應(yīng)用范圍，因此有必要對(duì)聚醚砜膜進(jìn)行改性，以提高其抗污染能力。本論文選用不同的無(wú)機(jī)納米材料添加劑對(duì)聚醚砜膜進(jìn)行改性，并對(duì)改性膜的性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 合成并表征了埃洛石納米管-葡聚糖(HNTs-Dextran)復(fù)合材料，然后采用相轉(zhuǎn)

2、化法制備了HNTs-Dextran/PES共混膜?？疾炝薍NTs-Dextran的添加對(duì)膜的表面親水性、微觀結(jié)構(gòu)、分離性能以及抗污染性能的影響。結(jié)果表明:HNTs-Dextran/PES共混膜的表面親水性顯著提高;HNTs-Dextran/PES共混膜的微觀結(jié)構(gòu)變化不大;膜的純水通量隨著HNTs-Dextran含量的增加而增大，當(dāng)HNTs-Dextran的含量為3％時(shí)，共混膜的純水通量達(dá)到224.4L/(m2·h)，相比于PES空白膜提

3、高了179％，且膜對(duì)PEG20000和PVA30000-70000的截留率分別保持在75％和96％以上;HNTs-Dextran的添加提高了PES超濾膜的抗污染能力，HNTs-Dextran/PES共混膜通量回復(fù)率明顯高于PES空白膜。
　　 通過(guò)溶膠-凝膠法制得二氧化硅溶膠，然后使其負(fù)載上納米銀粒子，得到SiO2-Ag復(fù)合材料，并與聚醚砜共混制得SiO2-Ag/PES共混膜。對(duì)共混膜的表面形貌、斷面結(jié)構(gòu)、分離性能以及抗菌性能進(jìn)

4、行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn):SiO2-Ag的添加對(duì)膜的表面形貌和斷面結(jié)構(gòu)均有輕微的影響;膜的純水通量隨著SiO2-Ag含量的增加而增大，當(dāng)SiO2-Ag的含量為10％時(shí)，共混膜的純水通量達(dá)到270L/(m2·h)，相比于PES空白膜提高了139.4％，且膜對(duì)PEG20000和PVA30000-70000的截留率分別保持在80％和94％以上;SiO2-Ag的添加顯著提高了膜的抗菌性能，改性膜對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率均能達(dá)到100％。

5、r>　　 通過(guò)一系列反應(yīng)將鹵胺接枝在了二氧化硅上，得到SiO2@N-Halamine復(fù)合材料，然后通過(guò)相轉(zhuǎn)化法制備了SiO2@N-Halamine/PES共混膜。透射電鏡(TEM)結(jié)果表明SiO2@N-Halamine在共混膜內(nèi)的分散還是比較均勻的;接觸角數(shù)據(jù)表明共混膜的表面親水性顯著增強(qiáng);掃描電鏡(SEM)、孔徑及孔隙率結(jié)果表明共混膜的微觀結(jié)構(gòu)有一定的變化;超濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著SiO2@N-Halamine含量的增加，膜的純水通量

6、先增大后減小，當(dāng)SiO2@N-Halamine的含量為5％時(shí)，膜的純水通量達(dá)到最大值384.4L/(m2·h)，但SiO2@N-Halamine的添加并不影響膜對(duì)PVA30000-70000的截留率;蛋白質(zhì)超濾和抗菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SiO2@N-Halamine/PES共混膜的抗污染性能和抗菌性能均得到了提高。
　　 將超支化聚乙烯亞胺(HPEI)接枝在氧化石墨烯(GO)上，得到HPEI-GO復(fù)合材料，然后通過(guò)相轉(zhuǎn)化法制備了HPE

7、I-GO/PES共混膜，并考察了HPEI-GO的添加對(duì)膜的各項(xiàng)性能的影響。TEM結(jié)果表明HPEI-GO在共混膜內(nèi)分散比較均勻;SEM結(jié)果表明HPEI-GO的添加對(duì)超濾膜的結(jié)構(gòu)影響不大;孔隙率數(shù)據(jù)表明共混膜的孔隙率有所下降;超濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HPEI-GO/PES共混膜的純水通量隨著HPEI-GO含量的增加而降低，當(dāng)HPEI-GO的含量為5％時(shí)，共混膜的純水通量降為153.5L/(m2·h)，僅為PES空白膜的77.4％，但膜仍保持了較好