聚砜中空纖維復合膜基膜的研究.pdf

1、本文以聚砜中空纖維超濾膜為基膜,分別以間苯二胺和哌嗪為水相單體,均苯三甲酰氯為有機相單體,通過界面聚合反應在基膜表面形成超薄功能層,制備了芳香族聚酰胺/聚砜中空纖維復合膜。研究了中空纖維基膜的紡絲工藝,基膜預處理、單體結構對復合膜性能的影響,復合膜的分離性能等。 以聚砜為基質材料,選擇了多種成孔添加劑制成紡絲液,采用干-濕法紡絲工藝制成聚砜中空纖維基膜。研究了添加劑組成對基膜結構和性能的影響。其中,復合添加劑各組分的致孔機理有機

2、配合,協(xié)同作用,使紡絲液處于亞穩(wěn)定狀態(tài),有效控制紡絲液中凝固液的界面潤濕性,控制相轉化成膜機理,紡制出性能穩(wěn)定、孔徑適當、高透水通量的聚砜中空纖維基膜。在0.1MPa下,對4g/L卵清蛋白水溶液的截留率在85％左右,純水通量高于250L.m-2.h-1。并對復合添加劑紡制基膜的工藝進行了詳細的研究。 本文選擇兩種水相單體與均苯三甲酰氯反應制備了聚酰胺/聚砜中空纖維復合膜。結果表明：采用哌嗪單體得到聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜復合納濾

3、膜,對二價鹽有較好的截留,0.7MPa下對2g/L MgSO4水溶液的截留率為96.4％,水通量達94.4 L.m-2.h-1,但對一價鹽截留率較低,0.7MPa下對0.5g/L NaCl的截留率低于30％；采用間苯二胺單體得到聚均苯三甲酰間苯二胺/聚砜復合膜,對一價和二價鹽均有較高的截留,0.7MPa下對2g/L MgSO4水溶液的截留率為98.8％,對0.5g/L NaCl的截留率為91.5％,但通量很低。詳細研究了聚哌嗪均苯三甲酰

4、胺/聚砜復合納濾膜的分離性能,結果表明：該復合膜對二價或多價離子和相對分子質量大于300的物質均有較好的截留。 將基膜經過乙醇預處理后制備聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜復合納濾膜,在0.7MPa下對2g/LMgSO4水溶液的通量提高近一倍,截留性能變化不大。紅外譜圖分析結果表明,經過乙醇預處理,基膜表面有氫鍵產生,復合膜表面聚酰胺大分子的端基N-H或O-H伸縮振動吸收峰變強,說明乙醇預處理增強基膜表面極性,有利于提高界面聚合反應效率。