改性CA和PA膜的制備及性能研究.pdf

1、聚酰胺復(fù)合膜(簡稱PA)和醋酸纖維素膜因其制膜工藝簡單，分離性好而成為主流產(chǎn)品。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求膜具有更高的水通量、截留率，但是單一的有機高分子膜并不能滿足。因此，PA膜和醋酸纖維素膜的改性成為目前研究的重點。本文選用TiO2、載銀TiO2和氧化高銀為改性劑，針對PA膜和醋酸纖維素膜這兩種有機高分子膜進行表面改性。具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)以醋酸纖維素(簡稱CA)為成膜材料，丙酮和N-甲基吡咯烷酮(簡稱NMP)為混合

2、溶劑，聚乙二醇400(簡稱PEG-400)為制孔劑，采用L-S相轉(zhuǎn)化法制備CA膜，并利用掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜分析儀(FIR)對CA膜的膜表面形貌和組成進行表征。在室溫、操作壓力0.1 MPa下，以蒸餾水和500 mg/L的聚乙二醇600(簡稱PEG-600)為基準(zhǔn)物考察了醋酸纖維素膜(CA膜)的分離性能。考察了混合溶劑中丙酮和NMP的含量、反應(yīng)溫度和致孔劑PEG-400的含量對醋酸纖維素膜性能的影響。實驗結(jié)果表明：當(dāng)混合溶

3、劑丙酮/NMP中NMP含量為60％(w)，丙酮為22.5%(w)，反應(yīng)溫度為60℃，致孔劑PEG-400的含量為6%(w)所制得的CA膜，水通量達150.77 L/(m2?h1)，截留率達87.77%。
　　(2)以CA、丙酮、NMP為制膜原材料，氧化高銀作改性劑，利用L-S相轉(zhuǎn)化法制備氧化高銀醋酸纖維素雜化膜，考察了氧化高銀添加量對雜化膜分離性能、膜形貌以及抗菌性的影響。實驗結(jié)果表明：氧化高銀有利于大孔的形成，賦予雜化膜抗菌性，

4、且當(dāng)氧化高銀含量為0.5%(w)時，氧化高銀/醋酸纖維素雜化膜的水通量達最大值97.39 L/(m2?h1)，且對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的抑菌圈直徑分別為7.2 mm和6.3 mm。
　　(3)以鈦酸四丁酯(簡稱TBT)、無水乙醇、冰乙酸為原料，采用溶膠凝膠法制備TiO2，通過XRD分析得出所制備的TiO2為銳鈦礦型，屬四方晶系。CA膜作支撐層，間苯二胺(MPD)和均苯三甲酰氯(TMC)為反應(yīng)活性單體，三乙胺、正己烷為溶劑，十二烷

5、基磺酸鈉(簡稱SDS)為表面活性劑，TiO2為添加劑，通過界面聚合法制備TiO2/PA膜?？疾炝薚iO2添加量和添加方式對改性復(fù)合膜分離性能的影響。并對膜分離性能、膜的抗菌性進行測試。分離性能測試實驗結(jié)果表明：當(dāng)水相TiO2添加量為4%(w)時，水通量達最大值97.56 L/(m2?h1)，截留率達最大值90.81%；當(dāng)油相TiO2添加量為5%(w)時，水通量達最大值122.85 L/(m2?h1)，截留率達最大值92.91%?？咕鷾y試