DOC《南京林业大学》

无机材料主要是陶瓷[14]. 高分子荷电膜所用材料 膜材料 荷电试剂 荷电性 制备方法 CA 壳聚糖 正 浸涂―交联 PSF /PVDF 聚甲基丙烯酸二甲酯 正L―S相转化法 PSF /SPS 芳香族聚酰胺 负/两性 浸涂―交联 PES 聚丙烯酸钠 负 浸涂―交联 PP /PES 发烟硫酸P 氯磺酸 负L―S相转化法 PSF 聚甲基丙烯酸2N, N2二甲胺基乙酯 正 辐照―交联 PSF 聚哌嗪酰胺 负 浸涂―交联 乙烯基吡啶+ PAN 聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯 正L―S相转化法(共聚) PAN 壳聚糖与三甲基一烯氯化铵共聚物(GCTACC) 正 化学交联(流延) PES 丙烯腈2(22丙烯酰胺基)222甲基丙烷磺酸(PAN2c2AMPS) 负L―S相转化法(共聚) 1.4 荷电纳滤膜制备技术发展[16-20] 1.4.1荷负电纳滤膜 荷负电纳滤膜含有磺酸基团等阴离子活性基团,使膜显负电性.荷负电纳滤膜用于水处理有许多优点:水体中胶体、细菌等一般带负电,由于同性相斥,荷负电纳滤膜被污染的速度较慢;

荷负电纳滤膜与水的接触角小,表面张力小,因此水通量高.目前制备方法主要有相转化法、浸涂法、表面化学改性法等. (1)相转化法 相转化法又称为L-S法.制作工艺为:制备荷负电高分子材料→配制铸膜液→刮膜或纺丝→凝胶,该法简单易行.Ying Dai等用该法制作的荷负电磺化聚醚酮平板纳滤膜对PEG2000的截留率在96%以上,对CY的截留率可达80%,渗透量在36L/(m2・h)以上. 图1.1为相转化制备平板膜过程的示意图.[22] 图1.1相转化制膜过程 (P:Polymer:S:solvent:NS:nonsolvent:A:additive) (2)复合法 复合法是目前应用最广、最有效的制作纳滤膜的方法.该法先制作超滤膜基膜,然后将基膜浸入含有荷负电材料的溶液中,或将含有荷负电材料的溶液涂敷在基膜表面,制备荷负电超薄层.其优点是基膜和复合层可以分开制作,使之达到最优化.Kwang-JeKim用该法制作的磺化聚苯醚荷负电纳滤膜对MgSO4的截留率可达80%,水通量可达1.8m3/(m2・d).Ying Dai等用该法制作的磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮荷负电纳滤膜对1000*10-6的CY溶液的截留率为98%,水通量为110kg/(m2・h).俞三传等[17]也采用复合法制作了荷负电纳滤膜. (3)表面改性法 该法先将带有反应基团的聚合物制成超滤膜,然后在其表面浸涂荷电试剂,再借热、光、辐射、化学反应等使之交联固化,形成荷负电超薄层.该方法可提高基膜与复合层间的结合强度.Parna Mukherjeea等在室温下,应用线性加速器产生能量为10keV的离子束流照射聚酰胺纳滤膜和醋酸纤维素纳滤膜,植入F-.实验表明,随着改性强度的加强,纳滤膜对Cl-、NO-

3、Na+和K+截留率增强.Changquan Qiu等首先制作PEK-C超滤膜,然后将AA涂敷在超滤膜表面,用紫外光照射,进行接枝聚合反应.制作的纳滤膜表面含有亲水性基团羧基.照射5min后,改性纳滤膜在25℃、0.8MPa、pH=7下对0.1%Na2SO4的截留率可达99.7%,对0.1%NaCl的截留率可达62.2%,水通量可达25L/(m2・h).其他研究人员也通过接枝反应给纳滤膜表面接枝酸根来提高纳滤膜负电性和亲水性,提高膜的耐污染性和提高水通量. 1.4.2荷正电纳滤膜 荷正电纳滤膜是在膜中引入胺基等阳离子活性基团,使膜显示出正电性.荷正电纳滤膜因容易吸附水体中带负电的胶体、微粒或细菌而受到污染,但促进了带正电的氨基酸、蛋白质的分离.目前,荷正电纳滤膜制作方法主要为表面改性法.张浩勤等[15]以聚砜超滤膜为基膜,聚乙烯亚胺、均苯三甲酰氯为界面聚合单体,水和正己烷分别为两相溶剂,通过界面聚合法制备了荷正电纳滤膜.该膜在压力为400kPa,温度为25 ℃ 的实验条件下,NaCl、Na2SO