聚偏氟乙烯微孔膜的表面接枝和蛋白質(zhì)吸附性質(zhì)研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有極其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，機械強度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱性能和耐溶劑性能好，不但廣泛用于水處理領(lǐng)域，還在生物分離領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。但是，PVDF膜的強疏水性造成其在水環(huán)境中膜污染嚴(yán)重，因此對其進(jìn)行親水性改性成為膜研究領(lǐng)域的一個熱點。本論文采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法對PVDF微孔膜進(jìn)行了表面的接枝改性，對接枝條件進(jìn)行了優(yōu)化，建立了一種通過PVDF膜直接引發(fā)的ATRP對其進(jìn)行改性的方法，并考察了接枝改性對

2、PVDF膜蛋白質(zhì)吸附性質(zhì)的影響。
　　 本文首次采用電子活化再生原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(AGET ATRP)方法，以PVDF膜本身作為ATRP反應(yīng)的大分子引發(fā)劑，在室溫水相下分別接枝上三種親水性聚合物聚甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(PDMAEMA)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)、聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯(POEGMA)。傅里葉紅外光譜(FTIR)和X-射線光電子能譜(XPS)的結(jié)果均能證明三種聚合物鏈被成功的接枝到了PVDF微

3、孔膜的表面。稱重結(jié)果顯示DMAEMA、HEMA和OEGMA三種單體的接枝量隨著ATRP反應(yīng)時間的增加呈近似的線性關(guān)系增長。靜態(tài)水接觸角測試顯示，與未改性的膜相比，在較高接枝量下水接觸角降低接近50％，證明接枝改性增加了膜表面的親水性。研究了接枝反應(yīng)對膜表面形貌、孔結(jié)構(gòu)和滲透性的影響，結(jié)果證明表面接枝降低了膜表面的粗糙度，并使膜表面的孔徑分布更窄。在較低接枝量條件下膜表面親水性的增加也增大了膜的滲透性，但在較高接枝量條件下，由于孔徑變窄，

4、膜的滲透性也降低了。
　　 在上一節(jié)研究的基礎(chǔ)上，為了增加膜表面聚合物的接枝量，我們先在PVDF膜的表面引入新的活性更高的ATRP引發(fā)劑C-Br，并再次利用表面引發(fā)ATRP接枝技術(shù)將弱電解質(zhì)聚合物PDMAEMA固定到PVDF膜的表面用于調(diào)節(jié)PVDF膜的蛋白質(zhì)吸附性質(zhì)。我們利用FTIR、XPS和SEM分別研究了接枝前后膜表面的化學(xué)組成和形貌特征。通過靜態(tài)氮吸附儀測試了接枝后膜的表面積和孔徑。系統(tǒng)的研究了接枝時間和引發(fā)基團的密度對牛