膜分离技术因具有高效、低能耗、操作简单等优点,在水处理领域得到广泛应用。然而在工业应用过程中,膜极易遭受有机物和微生物污染,导致膜分离性能下降。表面接枝亲水性聚合物、杀菌材料等组分是提高膜抗污染性能的常用手段。其中胍基化合物因具有杀菌广谱、易制备、对哺乳动物细胞无毒等优点,成为广泛研究的抗菌材料之一。针对上述情况,本文合成了具有抗菌性能的胍基聚合物(命名为聚乙烯亚胺胍盐酸盐,PEIGH),利用多巴胺(DA)将其接枝到聚砜(PSf)超滤膜表面;利用乙二胺(EDA)、戊二醛(GA)将其接枝到反渗透(RO)膜表面,分别获得了兼具抗蛋白粘附和抗微生物污染性能的超滤膜和反渗透膜。具体工作如下:(1)PEIGH的制备。以聚乙烯亚胺和盐酸胍为原料,通过熔融聚合反应制备PEIGH。采用傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)和核磁共振波谱仪(NMR)表征PEIGH的化学结构。采用元素分析仪(EA)表征PEIGH中元素含量。采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定PEIGH的分子量及其分布。(2)胍基功能化超滤膜的制备与性能表征。首先多巴胺在超滤膜表面自聚形成聚多巴胺(PDA)粘附层,然后通过迈克尔加成反应和席夫碱反应将PEIGH接枝到膜表面。结果表明,改性后超滤膜接触角降低,渗透通量和牛血清蛋白截留率均得到提高。抗粘附实验表明,经过牛血清蛋白污染并清洗后,改性前后超滤膜通量恢复率从65.5%提高到90.9%。抗微生物污染实验表明,改性超滤膜对大肠杆菌的杀菌率高达99.5%,且在大肠杆菌溶液中污染48小时后,改性前后超滤膜通量下降率从77.6%降低到20.8%。(3)胍基功能化反渗透膜的制备与性能表征。利用EDA和GA将PEIGH接枝到自制反渗透膜表面。实验表明,改性后反渗透膜的亲水性提高,粗糙度降低。抗粘附实验表明,以牛血清蛋白为污染物,改性前后反渗透膜通量下降率从35.5%降低到22.3%,通量恢复率从83.1%提高到91.6%。抗微生物污染实验表明,改性后反渗透膜对大肠杆菌的杀菌率为96.0%,且在大肠杆菌溶液中污染48小时并冲洗后,改性前后反渗透膜的通量下降率从63.5%降低到31.3%,通量恢复率从33.2%提高到70.4%。