超滤技术是一种新型环保的分离方法,以其独特的优势被应用在生物医药分离等众多领域。目前影响超滤技术在生物医药方面应用的瓶颈是膜污染,膜污染造成低分离效率、低使用寿命、高成本,因此提高膜表面的抗蛋白质污染性是当前膜分离领域研究热点之一。膜表面性质是影响膜污染的重要因素,一般高分子材料表面非常容易导致蛋白质的吸附,因此提高现有膜材料表面的抗污染性是降低膜污染一种有效方法。本实验主要研究通过三步法将短链的羧铵型和磺铵型两性离子接枝到聚丙烯腈膜上得到抗污染性强表面。聚丙烯腈超滤膜碱性条件下水解产生大量的羧基,在(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)(EDC)活化作用下,将3-二甲基氨基丙胺接枝膜的表面,最后在季铵化试剂3-溴丙酸,2-溴乙基磺酸钠和1,3-丙磺酸内酯的作用下在膜表面形成羧铵型和磺铵型两性离子。通过FT-IR、XPS分析了膜表面化学组成表明成功的将两性离子组装到膜表面,通过接触角测量表明改性膜相对于空白膜的亲水性有所提高,,由SEM可以看到膜表面及断面结构并没有发生明显变化表明经过改性对膜并没有造成大的破坏,由Zeta电位测量可以看出接枝上两性离子后膜表面的Zeta电位有一定程度的升高。同时进行蛋白质静态吸附实验和动态过滤实验,以3-溴丙酸为季铵化试剂的羧铵型两性离子接枝改性PAN-50膜的静态吸附实验可以看出不同3-二甲基氨基丙胺接枝浓度2g/L、5g/L、10g/L改性膜蛋白质的相对吸附量明显比空白膜低62.1%、67.0%、74.8%,说明膜表面抑制蛋白质吸附的能力大大提高。膜的动态过滤实验通量恢复率明显提高,当3-二甲基氨基丙胺接枝浓度为10g/L,通量恢复率可达到96.1%,而空白膜的通量恢复率仅为33.0%,说明膜的动态抗污染能力大大提高。通过三次循环稳定性实验表明改性膜可以维持在较高的通量恢复水平,经过三次循环实验空白膜纯水通量衰减到原来的22.0%,而改性膜纯水通量只衰减到原来的85.1%,改性膜的不可逆污染指数在10%以下,结果表明改性膜能够有效降低不可逆污染,具有良好的通量恢复性能。以2-溴乙基磺酸钠为季铵化试剂的磺铵盐型两性离子接枝改性PAN-50膜的静态吸附实验膜蛋白质的相对吸附量明显比空白膜低,膜的动态过滤实验通量恢复率明显提高,当3-二甲基氨基丙胺接枝浓度为10g/L,通量恢复率可达到98.7%,经过三次循环稳定性实验改性膜水通量只衰减到原来的81.6%,改性膜的不可逆污染指数在8%以下。以1,3-丙磺酸内酯为季铵化试剂的磺铵型两性离子接枝改性PAN-50和PAN-350膜的静态吸附实验蛋白质的相对吸附量明显比空白膜低,PAN-50和PAN-350改性膜的动态过滤实验通量恢复率明显提高,当3-二甲基氨基丙胺接枝浓度为10g/L,PAN-50改性膜通量恢复率可达到98.3%,经过三次循环稳定性实验PAN-50改性膜纯水通量只衰减到原来的93.0%,改性膜的不可逆污染指数在4%以下,但通量损失较严重。因此换用膜孔更大的PAN-350膜进行实验,经过三次循环稳定性实验纯水通量衰减到原来的28.8%,PAN-350改性膜纯水通量只衰减到原来的74.4%,改性膜的不可逆污染指数在10%以下。