芳香聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面接枝殼聚糖(CS)及其性能研究.pdf

1、芳香聚酰胺反滲透復(fù)合膜是目前市場上反滲透膜的主流產(chǎn)品，它具有高脫鹽率、高機械強度、使用范圍廣、成本低廉等優(yōu)勢，在各行各業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而芳香聚酰胺反滲透膜本身的一些缺陷會影響膜的使用效果，如反滲透膜抗污染能力較差，耐氧化性能較低以及對硼酸小分子脫除性能不佳等缺點，通過對反滲透膜片表面改性處理，使得膜片表面分離層得到功能化改性，是提高芳香聚酰胺反滲透復(fù)合膜抗污染耐氯等性能的有效方法。
　　本論文主要研究了以殼聚糖（CS

2、）為功能材料，在原有芳香聚酰胺反滲透膜片表面進行接枝改性，獲得具有更好綜合性能的反滲透復(fù)合膜。研究中分別采用過硫酸鉀引發(fā)接枝和戊二醛鏈接接枝兩種手段，將殼聚糖接枝到芳香聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面，對于接枝膜片進行了多種手段的化學(xué)表征。采用ATR-FTIR研究膜表面化學(xué)組成變化；采用SEM、AFM觀察膜片表面形貌；運用Zeta電位測定儀對膜片表面流動電位進行表征；運用接觸角測定儀表征膜片的表面親水性。在研究過程中，采用錯流試驗測試法對反滲透膜

3、片的分離性能以及抗污染性能進行評價，采用活性氯靜態(tài)浸泡法研究復(fù)合膜膜片的耐氧化效果，采用甲亞胺-H酸光度法研究膜片的脫硼酸小分子性能。研究結(jié)果如下：
　?。?）實驗研究采用兩種不同的方法將殼聚糖接枝于聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面，分別是過硫酸鉀引發(fā)接枝法和戊二醛鏈接接枝法。紅外光譜（FTIR）顯示，采用過硫酸鉀可以成功將殼聚糖接枝于聚酰胺反滲透膜表面，接枝改性后膜片表面親水性增強，降低了膜片表面電量，膜片表面粗糙度有所增加。膜片改性后通

4、量有所下降但對于NaCl的截留率有明顯提高。同樣運用ATR-FTIR能夠證明戊二醛可以將殼聚糖接枝于聚酰胺反滲透膜片表面。改性后膜片親水性增強，膜片表面電量降低且膜表面粗糙度增加。
　?。?）對兩種接枝改性膜片進行抗污染實驗，分別用三種污染物（BSA、SDS、DTAB）對膜片進行污染發(fā)現(xiàn)，過硫酸鉀接枝膜片和戊二醛鏈接接枝膜片對BSA和SDS、DTAB均顯示出優(yōu)于原始膜片的抗污染性能。
　?。?）對兩種接枝改性膜片進行抗氧化實

5、驗，采用次氯酸鈉溶液浸泡處理法對膜片進行氧化實驗，通過測試處理后膜片對于NaCl的截留率判斷反滲透膜的抗氧化性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過硫酸鉀改性接枝膜片在經(jīng)過36000 ppm·h次氯酸鈉溶液處理后，原始膜片脫鹽率下降了16.5％，改性后膜片僅下降了2.4%；戊二醛鏈接接枝膜片在經(jīng)過36000 ppm·h次氯酸鈉溶液處理后，原始膜片脫鹽率下降了16.5%，改性膜片僅下降了1.9%。改性后膜片顯示出優(yōu)越的耐氧化性能，且戊二醛鏈接接枝改性膜片效果更