【摘要】：聚醚砜(PES)具有良好的機械穩(wěn)定性,抗腐蝕耐酸堿,是一類性能優(yōu)良的膜材料。然而,聚醚砜超濾膜親水性不強,在使用過程中易受污染,影響分離效率,降低使用壽命。針對改善聚醚砜超濾膜親水性這一問題,本文分別采用ATRP法合成親水性高分子聚合物F127-b-PAA以及水熱法制備納米MOFs材料為添加劑,通過共混改性方法制備親水性聚醚砜超濾膜,提高超濾膜應用性能。首先,選用三嵌段聚合物F127(PEO100-PPO65-PEO100)為原料,利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法合成了含有大量親水性基團的F127-b-PAA改性聚合物。實驗表明,當反應溫度為60℃,引發(fā)劑F127-Br與各反應物丙烯酸叔丁酯、催化劑溴化銅、配體PMEDTA的摩爾配比為1:400:0.01:0.1,反應時間為25h最佳。其次,將改性物質(zhì)F127-b-PAA與聚醚砜共混,通過相轉(zhuǎn)化法制備親水性聚醚砜超濾膜。最后,分別從鑄膜液的粘度,超濾膜的水接觸角、機械性能以及通量和截留率等方面考察了不同含量添加劑對超濾膜親水性能的影響。實驗結果表明,隨著改性物質(zhì)的增加,超濾膜的親水性能逐漸提升,膜的孔隙率由原來的37.2%增加到88.07%;水接觸角也由原來的87.5°降至60.3°;水通量由68L/m2h上升到143.8L/m2h;油水分離的通量恢復率達到79.9%;而對牛血清蛋白溶液的截留率達到了 89.6%。為了進一步提升聚醚砜超濾膜的分離性能,分別將質(zhì)量分數(shù)為0.5%、1%、1.5%和2%的納米MOFs材料和鑄膜液共混成膜。實驗結果表明,改性后的聚醚砜超濾膜應用性能與純聚醚砜超濾膜相比有極大的提升。當添加物納米MOFs材料質(zhì)量分數(shù)為1%時,此時超濾膜的孔隙率為76.32%;水接觸角為54.7°;平均水通量達到158L/m2h;油水分離的通量恢復率達到84.8%;對牛血清蛋白溶液的截留率可達到90.6%;應用性能最佳。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ051.893

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