PMIA/SPEEK共混纳滤膜的制备及应用研究

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纳滤以其独特的分离特性已被广泛应用于饮用水净化、食品与医药废水、纺织印染废水处理等方面,研究与开发新型纳滤膜已成为当今膜分离技术领域新的研究热点;但是国内纳滤膜的研究起步较晚,目前大规模实际应用的纳滤膜基本上依赖国外进口,因而研发具有自主知识产权的纳滤膜,实现我国国内纳滤膜产业化经济发展将具有十分重要的意义。芳香聚酰胺高分子材料具有优异的化学稳定性和热稳定性,是膜制备技术中的一种优良材料,磺化聚醚醚酮由于其本身优异的亲水性和电荷性,在膜研究方面也常常作为添加剂跟其他高分子材料共混,以提高膜的性能;本文以聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)和磺化聚醚醚酮(SPEEK)为高分子膜材料,采用浸没沉淀相转化法制备了新型PMIA/SPEEK共混纳滤膜,并取得如下成果。1、系统考察了高分子聚合物PMIA与SPEEK浓度、无机添加剂与有机添加剂含量、蒸发时间、凝胶浴温度等因素对PMIA/SPEEK共混纳滤膜结构与性能的影响。通过对铸膜液组成与制膜工艺的优化刷选,制备出了一系列具有不同形貌与性能的共混纳滤膜,为新型PMIA/SPEEK共混纳滤膜的制备提供了理论基础。2、对所制备的新型PMIA/SPEEK共混纳滤膜结构与性能进行表征,实验结果表明,自制新型PMIA/SPEEK共混纳滤膜具有典型的不对称结构并呈现强荷负电性、良好的耐压密性、耐酸碱性;其截留分子量在900左右、孔径分布在2nm左右,对有机小分子具有良好的截留效果;对无机盐的截留顺序呈现Na2SO4>MgSO4>Na Cl>MgCl2,符合一般纳滤膜的特性。3、模拟含Cr(VI)废水的去除试验表明,自制PMIA/SPEEK共混纳滤膜具有良好的Cr(VI)去除效果,基本能维持在96%以上,去除性能不受操作压力与料液浓度的影响;但模拟废水中酸碱度对去除效果影响较大。当模拟废水pH>7时,溶液中的Cr(VI)主要以CrO42-的形式存在,自制膜对Cr(VI)的去除率能达到98%以上。
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