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本文以聚砜(PSF)为原材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,不同分子量的聚乙二醇(PEG)、吐温80(Tween80)、磺化聚砜(SPSF)为添加剂,通过浸没沉淀相转化法制备了PSF平板膜和PSF中空纤维膜。研究了PSF含量、PEG分子量及含量对PSF平板膜和PSF中空纤维膜结构与性能的影响;考察了不同种类的亲水性添加剂Tween 80和SPSF对PSF中空纤维膜的结构与性能的影响;同时还探讨了制膜工艺如空气间隙、凝固浴温度及组成以及芯液组成等对PSF中空纤维膜结构和性能的影响。用自制的膜通量测试装置测定了PSF中空纤维膜的纯水通量和截留率,用扫描电境观察了膜的断面结构和表面形态,采用重量法和滤速法测定了PSF中空纤维膜的孔隙率和平均孔径,得到本研究范围内最优制膜工艺。研究结果表明,随着PEG分子量和含量以及PSF含量增加,铸膜液粘度增加,抑制了大孔结构的生成,相应的膜断面结构中指状孔的数量减少,海绵孔的区域增加。当铸膜液粘度高于8.25Pa·s时,制得的PSF膜断面结构基本为海绵状孔。相同实验条件下,PEG分子量增加,PSF中空纤维膜的平均孔径和孔隙率略有降低,纯水通量降低,截留率变化幅度不大,同时膜的拉伸强度降低;随PEG含量增加,PSF膜的纯水通量先降低后增加,BSA截留率表现出相反的趋势。当PEG/DMAc=0.8时,膜结构主要以海绵状孔为主,膜纯水通量最低,但BSA截留率高于90%;PSF含量增加,膜中大孔结构被抑制,膜的纯水通量随PSF含量增加而降低,BSA截留率则相反,当PSF含量达到20%时,膜断面结构主要以海绵状孔为主,但当PSF含量继续增加时,膜的纯水通量反而升高,BSA截留率却大幅降低。PSF含量为20%时,PSF中空纤维膜综合性能最佳。PSF中空纤维膜的纯水通量随空气间隙(即预蒸发时间)增大和凝固浴温度升高而呈上升趋势,BSA截留率则相应降低。为进一步提高PSF中空纤维膜的纯水通量,在膜中添加了亲水的Tween80和SPSF。研究结果显示,将Tween 80加入铸膜液中,PSF膜的表面接触角有所降低,亲水性有所增加,纯水通量随Tween 80的增加呈先增大后减小的趋势,截留率则呈相反的趋势。Tween 80对PSF中空纤维膜亲水性虽有一定的改善作用,但改善的程度有限,实际意义不大。SPSF使得PSF表面接触角的降低程度较高,膜的亲水性显著增加,纯水通量大幅度提高。但由于存在PSF和SPSF的相容性问题,当SPSF的含量较高时,膜的截留率降低幅度增大。综合考虑PSF中空纤维膜的纯水通量和截留率问题,SPSF含量最佳为1.5%。无论是在凝固浴还是在芯液中添加溶剂DMAc,均使得PSF中空纤维膜的平均孔径增大,孔隙率增多,外表面开孔增多,内表面孔径增大,因而PSF中空纤维膜的纯水通量随凝固浴或芯液中的DMAc含量增加而升高,BSA截留率则相应降低。