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膜过程是当代新型的高效分离技术,但膜污染问题严重地影响了膜过程的效能,已成为限制超滤技术进一步扩大应用的瓶颈。膜表面改性已成为提高膜抗污染的主要途径之一。本文通过RAFT活性自由基聚合方法,合成了接枝密度、接枝链长可控的两亲梳型嵌段共聚物,并将此两亲性共聚物分别用于PES膜的共混改性和PAN薄膜的表面吸附改性研究,探讨改性聚合物结构对膜表面结构及性能的影响,以寻求实现膜表面改性提高抗污染能力的适当结构和方法。首先,以咔唑二硫代甲酸苄基酯为RAFT试剂,以苯乙烯(St)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)和丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(A-mPEG)大分子为共聚单体,利用RAFT活性聚合法,合成了两亲梳型嵌段共聚物PSt-b-P(A-mPEG)和P(St-DMAM)-b-PDMAM-b-P(A-mPEG)。用FTIR、1H-NMR和GPC对聚合物结构进行了表征,该方法具有高的嵌段效率,产物相对分子质量分布窄。将PSt-b-P(A-mPEG)与聚醚砜(PES)共混,经相转化法制备了超滤膜,研究了PSt-b-P(A-mPEG)中接枝密度与接枝链长度对膜抗污性能的影响。研究表明,PES膜经共混改性后,PEG链段在膜表面富集,使膜的亲水性得到了改善,改性PES膜具有良好的抗牛血清蛋白(BSA)污染的能力;由膜的超滤实验表明,在不降低膜的原始通量条件下,PSt-b-P(A-mPEG)改性PES超滤膜比未改性膜显示出较大的通量恢复率。其中PSt40-b-P(A-mPEG2000)16的超滤性能较好,随其加入量由0增到4.50%,蛋白质吸附量由原来的6.8μg/cm2降低至0.5μg/cm2,且长期运行实验表明共混膜重复使用性能明显优于空白PES膜。研究了P(St-DMAM)-b-PDMAM-b-P(A-mPEG)对聚丙烯腈薄膜的吸附改性,考察了吸附时间、聚合物溶液浓度、聚合物结构等因素对膜表面亲水改性的效果。接触角、XPS测试表明膜表面吸附了P(St-DMAM)-b-PDMAM-b-P(A-mPEG),膜表面的亲水性有很大的提高,接触角由原来的72.19°降低至20.7°;改性后PAN薄膜表面的抗BSA能力有显著的提高,BSA吸附量最低可至0.68μg/cm2,表明用P(St-DMAM)-b-PDMAM-b-P(A-mPEG)吸附改性PAN膜的方法可以有效地改善疏水PAN膜表面,该法切实可行。最后还对膜进行了表面接枝改性研究,结果表明,将膜先进行吸附处理,使膜表面产生活性基团,然后在引入亲水大单体A-mPEG,通过调控聚合条件可在膜表面引入亲水基团,膜表面的亲水性提高,蛋白污染降低。