【摘要】：聚合物分離膜在當(dāng)代膜分離技術(shù)領(lǐng)域中具有非常重要的地位,然而膜污染嚴(yán)重制約了其在水處理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。探索聚合物分離膜的新型改性方法,對膜表面進(jìn)行功能化設(shè)計,構(gòu)建細(xì)胞親和表面與抗凝血、抗污染和抗細(xì)菌粘附表面是解決聚合物分離膜所面臨的各種問題的關(guān)鍵�；谥参锒喾訂螌幩岬膬�(yōu)異性能,本論文在深入研究單寧酸沉積行為的基礎(chǔ)上,分別通過表面二次修飾構(gòu)建具有抗污染、抗微生物粘附且生物相容性良好的功能表面,為疏水性聚合物分離膜的表面修飾提供新的可能途徑。基于單寧酸非特異性沉積的特點,用簡單的浸涂法對疏水聚合物膜進(jìn)行親水化改性,通過改變浸涂時間等條件達(dá)到可控親水化改性的目的,為溫和條件下的聚合物膜改性開辟了一條操作簡易、通用性強的有效途徑。結(jié)果顯示,隨著浸涂時間的增加,改性PVDF膜表面粗糙度增大,電負(fù)性增加,符合連續(xù)非特異性沉積的特點;接觸角逐漸減小,表面能增加,親水性改善明顯。但單寧酸的過量引入使得膜孔徑和孔隙率減小,在連續(xù)恒定通量的滲透過程中,會造成料液通過膜孔時的局部滲透通量增加,傳質(zhì)阻力增大。以油水乳液為污染物,設(shè)計通量階梯式增長實驗,評價跨膜壓力與滲透通量之間的關(guān)系,探究PVDF膜長時間運行過程中的污染狀況。結(jié)果顯示,表而親水化改性與膜滲透性能之間存在著平衡與競爭,而臨界通量的確定以及特定臨界通量下膜長期運行狀況的監(jiān)測進(jìn)一步解決了工業(yè)實際應(yīng)用過程中污染狀況難以控制所導(dǎo)致運營成本增加的問題。超支化聚甘油(HPG)是一種單體單元與聚乙二醇類似,周圍含有大量羥基的聚醚。利用單寧酸作為二次功能化反應(yīng)平臺,將末端帶有單氨基的超支化聚廿油(NH2-HPG)固定在膜表面,構(gòu)建抗蛋白污染、抗微生物粘附的親水表面。由于單一官能末端的結(jié)構(gòu)特點,NH2-HPG在膜表面為單分子層分布,呈特定的傘型結(jié)構(gòu),解決了傳統(tǒng)方法改性膜接枝鏈長與接枝密度不明確的問題。研究顯示,NH2-HPG固定的PVDF膜滲透性能優(yōu)異,親水性和潤濕性改善明顯。基于NH2-HPG優(yōu)異的生物相容性,改性膜與細(xì)胞具有很好的親和能力。通過響應(yīng)面法,對NH2-HPG接枝鏈長、接枝密度等變量進(jìn)行顯著性分析,綜合評價了接枝鏈長與接枝密度對膜性能的影響,實現(xiàn)膜滲透及抗污染性能的有效預(yù)測。
【圖文】：

１．１．２水凈化膜逡逑水凈化膜具有去除多種污染物的能力，包括大尺寸膠體，藻類和細(xì)菌等｜２］。逡逑圖１－２列舉了一些常見的膜材料以及它們所能分離溶質(zhì)的粒徑。ＭＦ膜具存１ｐｍ逡逑左右的孔，可用于去除大尺寸膠體，微生物，細(xì)胞和病毒。ＵＦ膜ＭＷ比ＭＦ膜逡逑更小的孔徑，它們常用于去除較小尺寸的膠體，蛋白質(zhì)和其他－？些大分子。ＭＦ逡逑膜和ＵＦ膜是基于污染物和膜孔尺寸的不同實現(xiàn)分離，大于膜孔徑的溶質(zhì)不會滲逡逑透通過，小Ｔ膜孔徑的溶質(zhì)（包括水）則能順利流動通過［２，５］。ＲＯ膜足－－－種具柯逡逑致密結(jié)構(gòu)（沒有孔結(jié)構(gòu)）的膜，能從水中去除鹽，即實現(xiàn)淡水或海水的脫故。這逡逑種脫鹽作用是通過水滲透流過Ｒ０膜時的擴散機制產(chǎn)生［５〃】。ＮＦ膜具存特R%小的逡逑孔結(jié)構(gòu)，鹽和水傳輸通過選擇層的過程常使用擴散、對流以及靜電等模型解釋｜８］。逡逑對于無機離子型物質(zhì)，ＮＦ膜通常對其中的高價離子Q嚭芎玫慕兀硇Ч�，，但毒墺辶x霞劾胱詠亓糶Ч系

本文編號：2666859