芳香聚酰胺反滲透復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合膜表面，對于接枝膜片進行了多種手段的化學表征。采用ATR-FTIR研究膜表面化學組成變化；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。
　　（2）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。
　　（3）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