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本论文采用添加磺化聚砜(SPSf)以及对纳米纤维素(CNF)表面改性的方式来改善CNF与聚砜(PSf)之间的相容性,采用浸没沉淀(L-S)相转化法制备了CNF/PSf/SPSf膜、硅烷改性纳米纤维素(M-CNF)/PSf膜和M-CNF/PSf/SPSf膜,表征了三种膜的各项性能,并对三种铸膜液的流变性能进行了研究。通过对比,采用综合性能最优的M-CNF/PSf/SPSf膜对大豆蛋白料液进行超滤,探究了最佳工艺参数和几种清洗剂对被污染膜的清洗效果。制备的CNF呈纳米级纤维状结构,具有较高的长径比,结晶度提高。多种表征共同证明,添加SPSf有助于提高CNF和PSf的相容性,SPSf最佳添加量为PSf和SPSf总含量的10%。CNF的加入会使膜孔结构发生变化,膜超滤性能、机械性能和抗污染性能得到改善。当CNF含量为0.3 wt%时,CNF/PSf/SPSf膜的纯水通量和机械性能最佳,相比PSf膜,衰减系数从51.4%降至31.3%。利用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对CNF进行表面改性,相比CNF, M-CNF基本保持原有形貌,羟基数量减少,氧碳比从0.63下降到0.54,结晶度减小,热稳定性下降。当MPS添加量为2 v/v%时,M-CNF与PSf的相容性最佳。M-CNF的加入使膜结构发生变化,膜超滤性能、机械性能和抗污染性能得到改善。相比PSf膜,M-CNF/PSf膜的最大拉伸强度和断裂伸长率分别提高43.6%和62.4%。多种测试结果表明,M-CNF、SPSf和PSf之间形成了良好的相互作用。相比PSf膜,M-CNF/PSf/SPSf膜的各项性能均表现良好,纯水通量最大值达到126.5L/m2h,最大拉伸强度和断裂伸长率分别提高35.3%和46.4%,衰减系数从51.4%降至33.1%。三种膜的铸膜液皆为假塑性非牛顿流体,铸膜液粘度随溶质含量增加而升高,随温度升高而降低。非牛顿指数随溶质含量增加而降低。采用综合性能最优的M-CNF/PSf/SPSf膜超滤大豆蛋白料液,最佳工艺参数为大豆蛋白浓度1.2 g/L,料液温度50°C,操作压强0.15 MPa,料液pH值9。0.5%十二烷基硫酸钠溶液对膜清洗效果最佳,复合清洗方案中方案B能使膜通量恢复率高于90%。