pH敏感PES/PAA复合超滤膜的制备及性能研究

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为了探究聚丙烯酸(PAA)/聚醚砜(PES)pH敏感膜,找到其制备方法及最佳配比,本文首先探究了PES超滤膜中PES浓度的最佳比例,在用相转化法制备PES超滤膜时,PVP是一种常用的添加剂,因为与PES的共混性好,并且对于水或者非溶剂也具有很好的溶解性。本文采用L-S相转化法,以PES为成膜物质,PVP为成孔剂,制备了一系列不同PES浓度的超滤膜,探究其对PES性能和结构的影响。通过探究,得到最佳PES超滤膜配比为PES:18%,PVP:10%,二甲基乙酰胺(DMAc):N-甲基吡咯烷酮为4:1。此时的PES超滤膜的纯水通量为163.7L/m~2·h,截留率为83.3%。为改善PES膜超滤的亲水性,探究了AA含量对PES超滤膜性能和结构的影响,制备了一系列不同AA含量的PES膜,实验得出因为AA的亲水性,在铸膜液成膜过程中加快了溶剂和非溶剂的交换速度,从而有利于大孔的形成,而大的孔体积促使膜在保持一定截留率的情况下得到了高的水通量。本文以氧化还原反应体系引发的自由基聚合反应为基本原理。在聚合体系中加入交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MMBA),使其在成膜过程中聚合成网状、交联的聚丙烯酸大分子。在铸膜液中聚合丙烯酸对其进行改性,用相转化法制备PAA/PES复合膜,同时对改性前后的PES膜进行性能测试,制备的PAA/PES pH敏感膜亲水性优于未改性的纯PES膜,且具有pH敏感性,力学性能、抗污染性能也有所提高,从而提高了膜的使用寿命。
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