用聚砜超濾膜為底膜,以聚乙烯亞胺（PEI）為陽離子添加劑,與聚乙烯醇（PVA）共混制備帶正電復(fù)合納濾膜.討論了制膜條件對膜性能的影響,并用紅外光譜、掃描電鏡、接觸角對膜的化學(xué)組成、表面形態(tài)和疏水性進(jìn)行表征.結(jié)果表明,隨著PEI含量的增加,納濾膜對二價鹽溶液的截留率先增加后減小,最佳制膜條件為:PVA和PEI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為2%,PVA與PEI質(zhì)量比為PVA∶PEI=8∶1,戊二醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%;熱處理溫度為70℃.此時復(fù)合納濾膜對2g/L MgSO₄溶液的截留率為94.52%,通量為5.91L/（m2·h）.復(fù)合納濾膜對4種鹽截留率大小順序為:MgSO₄>MgCl₂>Na₂SO₄>NaCl.添加PEI后的膜表面電位變大,分離性能增加,親水性變好,通量增大. 

【文章來源】：膜科學(xué)與技術(shù). 2016,36(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖１納濾膜測試裝置流程Ｆｉｇ．１Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｄｅｖｉｃｅ

．３％，通量為７．９Ｌ／（ｍ２·ｈ）．這是由于當(dāng)ＰＥＩ含量較少時，ＰＥＩ的正電荷排斥作用起主導(dǎo)作用，且ＰＥＩ和ＰＶＡ間存在氫鍵作用力，分子之間的鏈間距減小，使截留率增大．ＰＥＩ繼續(xù)增多時，由于ＰＥＩ分子之間鏈間距較大，分子之間各自交聯(lián)，使得和ＰＶＡ之間的靜電作用力減弱，造成膜的孔結(jié)構(gòu)松弛，孔徑隨之增大，所以截留率下降，通量增大．同時ＰＥＩ具有較好的親水性使復(fù)合膜的通量增加．所以選用質(zhì)量比ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１的制膜條件最佳．圖２ＰＥＩ含量對膜性能的影響Ｆｉｇ．２ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＥＩｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ２．１．２硫酸濃度對膜性能的影響交聯(lián)液中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)１％戊二醛、硫酸和硫酸鈉，其中戊二醛作為交聯(lián)劑，硫酸作為催化劑，飽和硫酸鈉溶液用來防止ＰＶＡ在交聯(lián)反應(yīng)中過度溶解［１５］．實驗用ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１制備的復(fù)合納濾膜來考慮硫酸含量對膜截留率和通量的影響，實驗結(jié)果如圖３所示．可知不添加硫酸時膜的分離性能很低，隨著硫酸含量的增加膜的分離性能逐漸增大，在硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１％時，膜的分離性能為８４．２％．這是由于在一定范圍內(nèi)，隨催化劑硫酸含量的增多，戊二醛和ＰＶＡ的交聯(lián)程度增大，孔結(jié)構(gòu)緊密，孔徑變�。瑫r當(dāng)ｐＨ值較低時，戊二醛和ＰＥＩ能夠形成更加緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)［１６］，所以膜的截留率變大，而通量減�。虼耍龋玻樱希吹淖罴褲舛葹椋保ィ玻保辰宦�(lián)劑濃度對膜性能的影響固定膜的共混質(zhì)量比為ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１，硫酸的質(zhì)量分

選用質(zhì)量比ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１的制膜條件最佳．圖２ＰＥＩ含量對膜性能的影響Ｆｉｇ．２ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＥＩｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ２．１．２硫酸濃度對膜性能的影響交聯(lián)液中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)１％戊二醛、硫酸和硫酸鈉，其中戊二醛作為交聯(lián)劑，硫酸作為催化劑，飽和硫酸鈉溶液用來防止ＰＶＡ在交聯(lián)反應(yīng)中過度溶解［１５］．實驗用ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１制備的復(fù)合納濾膜來考慮硫酸含量對膜截留率和通量的影響，實驗結(jié)果如圖３所示．可知不添加硫酸時膜的分離性能很低，隨著硫酸含量的增加膜的分離性能逐漸增大，在硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１％時，膜的分離性能為８４．２％．這是由于在一定范圍內(nèi)，隨催化劑硫酸含量的增多，戊二醛和ＰＶＡ的交聯(lián)程度增大，孔結(jié)構(gòu)緊密，孔徑變�。瑫r當(dāng)ｐＨ值較低時，戊二醛和ＰＥＩ能夠形成更加緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)［１６］，所以膜的截留率變大，而通量減�。虼耍龋玻樱希吹淖罴褲舛葹椋保ィ玻保辰宦�(lián)劑濃度對膜性能的影響固定膜的共混質(zhì)量比為ＰＶＡ∶ＰＥＩ＝８∶１，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１％，考察戊二醛的含量對膜分離性能的影響，結(jié)果如圖４所示．隨著戊二醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，ＰＥＩ／ＰＶＡ復(fù)合膜的截留率增加，而通量降圖３硫酸濃度對膜性能的影響Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｉｑｕｉｄｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ低．由于ＰＶＡ和ＰＥＩ均與戊二醛反應(yīng)，在分子間形成共價鍵，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從而減小膜在水中的溶脹度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]正電型PVC/PEI復(fù)合納濾膜的制備及其鹽/染料分離性能[J]. 崔月,許云秋,姚之侃,杜世媛,趙斌,朱寶庫,朱利平.  功能材料. 2014(24)
[2]陽離子聚丙烯酰胺改性聚乙烯醇納濾膜的研究[J]. 陳可可,翟丁,周勇,高叢堦.  水處理技術(shù). 2014(02)
[3]荷負(fù)電手性殼聚糖納復(fù)合濾膜的制備與性能研究[J]. 牟濤,劉鑫,譚廣雷,王康.  應(yīng)用化工. 2014(01)
[4]界面聚合法制備復(fù)合納濾膜的缺陷及其改性研究進(jìn)展[J]. 張超,張楊,郭敏,潘國元,張德鵬,劉軼群.  化工進(jìn)展. 2012(S2)
[5]自組裝改性納濾膜研究[J]. 戴喆男,周勇,趙婷,徐子丹,高從堦.  水處理技術(shù). 2012(06)
[6]原位交聯(lián)聚乙烯醇/二氧化硅雜化功能膜的制備與性能[J]. 張艷輝,王恒之,鄭學(xué)晶,湯克勇,劉捷.  廣州化工. 2011(23)
[7]納濾膜功能材料研究進(jìn)展[J]. 李兆魁,周勇,朱家民,高從堦.  水處理技術(shù). 2009(12)
[8]國內(nèi)外納濾膜制備新技術(shù)[J]. 劉超鋒,方少明.  水處理技術(shù). 2007(06)

碩士論文
[1]聚電解質(zhì)改性PVA復(fù)合納濾膜的研究[D]. 陳芝海.浙江理工大學(xué) 2013
[2]聚乙烯亞胺藥物載體的合成和表征以及對順鉑的載藥研究[D]. 孫通澤.東北林業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3452808