改性醋酸纖維素超濾膜的制備及其分離性能的研究.pdf

1、超濾作為一種綠色高效的新型分離技術，在生物分離領域具有重要應用前景。由生物大分子在膜表面吸附和沉積導致的膜污染是制約超濾應用的瓶頸。研制親水性膜材料或者提高現有材料的親水性被認為是降低膜污染的有效途徑。本論文以降低聚合物超濾膜在生物分離中的污染為出發(fā)點，選擇親水性醋酸纖維素(CA)作為膜材料，制備了具有良好分離性能的改性CA膜。 采用相轉化成膜法制備CA超濾膜，為提高CA膜的通量和截留率加入兩親嵌段共聚物Pluronic F12

2、7對其進行改性。改性后CA膜的含水量隨著Pluronic F127添加量的增大而增大，膜表面的親水性隨著Pluronic F127添加量的增大而增強；大部分Pluronic F127從鑄膜液中濾出而流失到凝膠浴中，起到了致孔劑作用；SEM照片顯示膜的表皮層逐漸變薄，支撐層的孔隙率和孔容積都較未改性CA膜大；改性膜的分離性能有很大提高，所有改性膜的純水通量和BSA截留率均較未改性膜的高。CA超濾膜的改性過程中，Pluronic F127起

3、到了致孔劑和表面改性劑的雙重作用。 通過共混改性法制備了CA/多壁碳納米管(MWNTs)共混超濾膜。SEM照片顯示CA/MWNTs膜表面變得粗糙，但膜結構并未發(fā)生明顯變化；機械強度結果表明CA/MWNTs共混膜的機械性能得到了提高。MWNTs含量分別為CA含量的3.0wt％和5.0wt％時所制備的共混膜純水通量比CA-Pluronic F127膜的高，而MWNTs含量為CA含量的1.0wt％時制備的共混膜的純水通量并沒有提高；B

4、SA截留率與之相比有所降低，主要是由于共混膜表面變得粗糙而可能產生大孔。 通過共混改性法制備了CA/SiO2共混超濾膜，并對共混膜進行表征和評價。SEM照片顯示膜表面出現很多SiO2團聚所形成的顆粒，膜結構并未發(fā)生明顯變化；機械強度結果表明，CA/SiO2共混膜的彈性模量隨著SiO2添加量的增多而有些降低，這可能是由于SiO2部分團聚，影響了共混膜的機械性能。CA/SiO2共混超濾膜的純水通量與CA-Pluronic F127膜