聚苯胺納米纖維-聚砜共混復合膜制備研究.pdf

1、膜污染問題是阻礙液體分離膜技術(shù)廣泛應用的制約因素之一，較直接有效的解決辦法是對分離膜進行親水改性。納米技術(shù)的迅速發(fā)展為制備高親水液體分離膜的研究開辟了新的途徑。 本文將親水性聚苯胺(PANI)納米纖維通過共混方式用于聚砜(PSf)膜的改性研究，采用浸沒-相轉(zhuǎn)化法制備出高親水和高抗污染的PANI/PSf米纖維共混復合膜。 考察了溶劑種類、PSf濃度、凝固浴組成、凝固浴溫度、添加劑種類、預蒸發(fā)時間、液態(tài)膜厚度等基本制膜工藝條

2、件對共混復合膜結(jié)構(gòu)及性能的影響，確定了較適宜的工藝參數(shù)。 選取DMAc作為體系的溶劑；隨著PSf含量增加，共混復合膜純水通量減小而截留率增大，PSf質(zhì)量含量選在15～18％間較適宜； 凝固浴分別為純水、50％乙醇、100％乙醇、100％異丙醇時，膜結(jié)構(gòu)趨于致密，滲透性能下降； 考察溫度范圍內(nèi)凝固浴在20℃時共混復合膜純水通量和截留性能均較好； 添加劑PVP增大了共混復合膜的孔隙率，在不影響膜截留性能的同時

3、對提高滲透性能有幫助； 隨預蒸發(fā)時間的延長和液態(tài)膜厚度的增大，共混復合膜滲透性能下降，但過短的預蒸發(fā)時間和過薄的液態(tài)膜厚度都容易使膜產(chǎn)生缺陷，適宜的預蒸發(fā)時間和液態(tài)膜厚度分別為30秒，250～300μm。 在優(yōu)化的基本工藝條件基礎上，著重分析了PANI納米纖維含量、纖維形貌、摻雜狀態(tài)對共混復合膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。 濁點相圖的測定說明PANI的加入使鑄膜體系熱力學不穩(wěn)定性增強，粘度測定結(jié)果顯示隨PANI含量的增加鑄

4、膜液粘度不斷增大，流體類型由牛頓型向非牛頓型轉(zhuǎn)變。 PANI與PSf質(zhì)量比為1:100～15:100的共混復合膜和純PSf膜相比，親水性明顯提高，孔道間的連通性得到改善，孔徑和孔隙率有所增大；對BSA、AE、PEG-35K的截留率無明顯變化，純水通量顯著提高，是純PSf膜的1.6～2.3倍；在過濾BSA溶液實驗中，具有更高的滲透通量、通量保留率、純水沖洗后的通量恢復率，抗污染性能顯著提高；拉伸強度增大而韌性減小，在較高的溫度范圍