PDF《铸膜液中加入 PAM/SDBS 对聚砜超滤膜 形貌和性能的影响》

铸膜液中加入 PAM/SDBS 对聚砜超滤膜 形貌和性能的影响 王薇1,2 ,瞿睿1,2 ,张宇峰 1,2 ( 1.

天津工业大学 中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室,天津 300387;

2. 天津工业大学 材料科学与工程学 院,天津 300387) 摘要: 将十二烷基苯磺酸钠 ( SDBS)和聚丙烯酰胺 ( PAM)作为添加剂,分别加入到聚砜铸膜液中,通过湿法纺丝技 术得到改性中空纤维超滤膜,并对其表面形貌和膜性能进行分析. 结果表明:两种添加剂都能使膜内部产生 并列指状孔结构;

加入 PAM 和SDBS 后膜的亲水性和纯水通量均得到提高,且PAM 提高的更明显;

改性膜 对牛血清蛋白和 PEG 的截留率都超过 90%. 关键词: 聚砜超滤膜;

聚丙烯酰胺;

十二烷基磺酸钠;

纯水通量;

截留率 中图分类号: TQ630.57 文献标志码: A 文章编号: 1671-024X ( 2015)02-0024-04 Influence of polyacrylamide and sodium dodecyl benzene sulfonate on morphology and property of polysulfone ultrafiltration membranes WANG Wei1,2 , QU Rui1,2 , ZHANG Yu-feng1,2 ( 1. State Key Laboratory of Hollow Fiber Membrane Materials and Processes, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China;

2. School of Material Science and Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China) Abstract: Polyacrylamide (PAM) and sodium dodecyl benzene sulfonate( SDBS)were added into polysulfone casting solu- tion to prepare modified hollow fiber membrane via wet spinning. The cross section and performance of hollow fiber membrane were analyzed. The results showed that these two additives can help membrane form juxtaposed finger-like pore structure. Through adding PAM or SDBS, the hydrophilicity and the pure water flux of the modi鄄fied hollow fiber membrane are improved, and the membrane with PAM is increased more. Furthermore, the re鄄jection of modified hollow fiber membrane on bovine serum albumin and PEG is more than 90%. Key words: polysulfone ultrafiltration membrane;

polyacrylamide ( PAM);

sodium dodecyl benzene sulfonate ( SDBS);

pure water flux;

rejection 收稿日期: 2014-12-10 基金项目: 国家高技术研究发展计划 (

863 计划)项目 ( 2012AA03A602);

长江学者和创新团队发展计划资助项目 ( IRT13084);

天津市科技 兴海项目 ( KJXH2012-05) 通信作者: 王薇(1971―),女,副研究员,研究方向为中空纤维超滤膜、纳滤膜. E-mail:[email protected] 天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 第34 卷第2期2015 年4月Vol.34 No.2 April

2015 聚砜 ( PSf)由于具有良好的化学稳定性和较高的 成膜性而成为主要的膜材料之一 [1] . 但由于 PSf 膜结构 致密,孔径小导致了水通量很小,因此需要对其进行 改性. 膜的改性方法包括接枝改性和共混改性等. 王 蕾等[2] 通过电子束辐照接枝的方法,将丙烯酸羟乙酯 ( HEA)单体引入到 PVDF 中空纤维膜,对其进行亲水 改性. 陆晓峰等[3] 采用三类表面活性剂对聚砜超滤膜 进行表面改性, 实验结果表明, 非离子表面活性剂 TWEEN20 效果最明显,改善了膜表面的亲水性,提高 了通量. Yamasaki 和Alsari 等[4-5] 将十二烷基磺酸钠 ( SDS)加入到聚砜铸膜液中制备气体分离膜;

Tsai 等[6] 发现 Span

80 对非对称聚砜膜的形貌和渗透气化性能 有很大影响. Mansourpanah 等[7] 也报道过在界面聚合中 加入表面活性剂能够影响复合功能层的形貌和分离 性能;

用一些表面活性剂加入到界面聚合的有机相 中,结果表明,含有十六烷基三甲基溴化铵 ( CTAB)和SDS 的膜拥有很高的渗透性和良好的截留率 [8] . 目前 利用表面活性剂和水溶性高分子对膜的亲水性改性主 要集中在平板膜, 而对中空纤维膜的改性鲜见报道. 本文将两种阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺 ( PAM)和第2期十二烷基苯磺酸 ( SDBS)加入到铸膜液中制备聚砜中 空纤维膜,铸膜液进入凝固浴过程中两种大分子迅速 溶出而产生大孔结构. 本文通过改变这两种添加剂的 含量分析了不同阴离子表面活性剂处理对膜的形貌、 亲水性能、对高分子有机物的截留率以及纯水通量的 影响.