论文部分内容阅读
聚醚砜(PES)微滤膜以其机械强度高、耐热、耐酸碱、耐辐射等优良性能,在医药卫生、水处理等方面已得到了广泛的应用。但是由于聚醚砜材料的疏水性,使滤膜存在过滤压差大、渗透通量低、易污染、使用寿命短、生物相容性差等缺陷和不足。 本工作采用了电子束共辐照接枝的方法,在聚醚砜微滤膜表面接枝了亲水性单体甲基丙烯酸(Mac)。系统研究了接枝率与单体浓度和吸收剂量的关系,发现甲基丙烯酸单体体积分数在12％-15％范围内,吸收剂量在15kGy左右能取得较为理想的接枝效果。接枝率随着阻聚剂的增加呈现一个先增后降的过程,存在一个最佳的阻聚剂浓度0.02mol/L。辐照氛围对接枝率的影响很大,在空气中辐照接枝率远低于在氮气中辐照接枝率。接枝率随着有机溶剂体积分数的增加,呈现一个先增后减的变化,丙酮的最佳体积分数是20％,而乙醇的最佳体积分数为40％。通过红外光谱研究了膜表面化学结构的变化,证明膜表而确实接枝了甲基丙烯酸,并且通过扫描电子显微镜(SEM)对膜表面和断面形貌的观察,进一步证明了接枝成功。经过接触角测试,证明接枝后膜的亲水性得到了显著提高,增加接枝率有利丁提高亲水性。 本工作还通过电子束共辐照丙烯酸/丙烯酰胺(AA/AAm)二元接枝的方法对聚醚砜膜进行了pH值敏感性、温度敏感性和重离子吸附性能的智能化改性。发现了AA/AAm二元接枝的协同效应,单体比例为1:1时,接枝率最高。利用二步法接枝来研究二元接枝的反应机理,通过红外光谱法检测了二元接枝膜表面的化学结构的变化,验证了二元接枝的反应机理。同时对于影响二元接枝的各项因素进行了逐一的讨论,得到了各种因素对接枝率的影响规律:3mol/L的总溶液浓度为最佳的接枝浓度;吸收剂量为75kGy时接枝率最高;25Gy/s是最佳的吸收剂量率:最佳的阻聚剂浓度为0.025mol/L;硫酸浓度为0.01mol/L时,接枝率取得最大值。 对二元接枝膜的pH敏感性、温度敏感性及重离子吸附性能进行了测试:聚醚砜二元接枝膜具有pH敏感性,并且接枝膜pH敏感系数随着接枝率的增加而增大,二元接枝膜中的AA成分在pH敏感性改性中起主要作用;不同的单体比例具有不同的温度敏感性,膜的水通量随着温度升高而增加,温度敏感系数随着Aam接枝率的增加而增大,温度敏感性改性中Aam起到主要作用;接枝改性膜具有了铜离子吸附性能,接枝膜的Cu2+吸附能力,随着接枝率的增加而逐渐增强。