無機納米材料改性聚醚砜超濾膜及抗污染性能研究.pdf

1、聚醚砜(PES)是一種常用的高分子膜材料，具有機械性能高、耐熱、耐腐蝕以及化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但其固有的疏水性，易使PES膜在使用過程中產(chǎn)生膜污染，影響膜的分離性能和使用壽命，從而限制了PES膜的應用范圍，因此有必要對聚醚砜膜進行改性，以提高其抗污染能力。本論文選用不同的無機納米材料添加劑對聚醚砜膜進行改性，并對改性膜的性能進行了系統(tǒng)研究。
　　 合成并表征了埃洛石納米管-葡聚糖(HNTs-Dextran)復合材料，然后采用相轉

2、化法制備了HNTs-Dextran/PES共混膜。考察了HNTs-Dextran的添加對膜的表面親水性、微觀結構、分離性能以及抗污染性能的影響。結果表明:HNTs-Dextran/PES共混膜的表面親水性顯著提高;HNTs-Dextran/PES共混膜的微觀結構變化不大;膜的純水通量隨著HNTs-Dextran含量的增加而增大，當HNTs-Dextran的含量為3％時，共混膜的純水通量達到224.4L/(m2·h)，相比于PES空白膜提

3、高了179％，且膜對PEG20000和PVA30000-70000的截留率分別保持在75％和96％以上;HNTs-Dextran的添加提高了PES超濾膜的抗污染能力，HNTs-Dextran/PES共混膜通量回復率明顯高于PES空白膜。
　　 通過溶膠-凝膠法制得二氧化硅溶膠，然后使其負載上納米銀粒子，得到SiO2-Ag復合材料，并與聚醚砜共混制得SiO2-Ag/PES共混膜。對共混膜的表面形貌、斷面結構、分離性能以及抗菌性能進

4、行了表征，結果發(fā)現(xiàn):SiO2-Ag的添加對膜的表面形貌和斷面結構均有輕微的影響;膜的純水通量隨著SiO2-Ag含量的增加而增大，當SiO2-Ag的含量為10％時，共混膜的純水通量達到270L/(m2·h)，相比于PES空白膜提高了139.4％，且膜對PEG20000和PVA30000-70000的截留率分別保持在80％和94％以上;SiO2-Ag的添加顯著提高了膜的抗菌性能，改性膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率均能達到100％。

5、r>　　 通過一系列反應將鹵胺接枝在了二氧化硅上，得到SiO2@N-Halamine復合材料，然后通過相轉化法制備了SiO2@N-Halamine/PES共混膜。透射電鏡(TEM)結果表明SiO2@N-Halamine在共混膜內(nèi)的分散還是比較均勻的;接觸角數(shù)據(jù)表明共混膜的表面親水性顯著增強;掃描電鏡(SEM)、孔徑及孔隙率結果表明共混膜的微觀結構有一定的變化;超濾實驗結果表明，隨著SiO2@N-Halamine含量的增加，膜的純水通量

6、先增大后減小，當SiO2@N-Halamine的含量為5％時，膜的純水通量達到最大值384.4L/(m2·h)，但SiO2@N-Halamine的添加并不影響膜對PVA30000-70000的截留率;蛋白質(zhì)超濾和抗菌實驗結果表明，SiO2@N-Halamine/PES共混膜的抗污染性能和抗菌性能均得到了提高。
　　 將超支化聚乙烯亞胺(HPEI)接枝在氧化石墨烯(GO)上，得到HPEI-GO復合材料，然后通過相轉化法制備了HPE

7、I-GO/PES共混膜，并考察了HPEI-GO的添加對膜的各項性能的影響。TEM結果表明HPEI-GO在共混膜內(nèi)分散比較均勻;SEM結果表明HPEI-GO的添加對超濾膜的結構影響不大;孔隙率數(shù)據(jù)表明共混膜的孔隙率有所下降;超濾實驗結果表明，HPEI-GO/PES共混膜的純水通量隨著HPEI-GO含量的增加而降低，當HPEI-GO的含量為5％時，共混膜的純水通量降為153.5L/(m2·h)，僅為PES空白膜的77.4％，但膜仍保持了較好