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随着电镀、采矿等重工业的发展,产生越来越多的含有重金属离子的废水。针对这一问题,本论文从聚氯乙烯材料出发,通过共聚改性制备出含叔胺基团的PVC无规共聚物。以共聚物为原材料,通过浸没沉淀相转化(NIPS)法及后续的季铵化反应,制备出了荷正电超滤膜和荷正电微滤膜。前者通过静电排斥作用高效地分离水中低浓度的重金属阳离子;后者结合胶束增强技术高效地脱除水中的Cr(Ⅵ)。研究主要内容及结果如下:(1)以甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)作为功能化改性单体,通过乳液聚合法合成了P(VC-co-DMAEMA)共聚物,聚合物中DMAEMA的质量含量为38 wt.%。以该共聚物为原料,通过NIPS法成功制备出了弱荷正电性超滤膜。利用溶质传递法测出超滤膜的有效截留孔径为37.32 nm。超滤膜对多种重金属离子(Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+)的截留率在40%-60%之间。(2)用碘甲烷对(1)中超滤膜表面的叔胺基团进行季铵化反应,并优化了反应工艺。以优选出的反应条件制备了有效截留孔径为3.27 nm的荷正电小孔超滤膜。膜在3到10的pH范围内表现出很强且稳定的荷正电性。利用膜表面荷电基团与重金属阳离子之间的静电排斥作用,膜对10 ppm浓度的重金属阳离子的脱除率超过了90%:Zn2+(92.2%)、Ni2+(94.5%)、Cd2+(95.5%)、Co2+(95.6%)、Mn2+(95.9%),并且膜的通量达到了80 LMH/bar左右。(3)以(1)中的PVC共聚物为原料,通过调整凝固浴中溶剂的比例,使NIPS法相分离过程中产生延迟分相,制备了孔径约400 nm的微滤膜。通过进一步季铵化处理使孔径缩小至240 nm,并赋予了膜强且稳定的荷正电性。用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)阳离子胶束通过静电吸附作用吸附水中的Cr(Ⅵ),再利用荷正电微滤膜与阳离子胶束之间的静电排斥作用和孔径排斥作用对吸附了Cr(Ⅵ)的阳离子胶束进行截留。研究了Cr(Ⅵ)浓度、氯化钠浓度以及pH对膜截留性能的影响:提高分离体系中Cr(Ⅵ)的浓度,发现当体系中STAC/Cr(Ⅵ)的摩尔比小于1.73时,STAC胶束会对Cr(Ⅵ)吸附饱和从而导致Cr(Ⅵ)截留下降到90%以下;提高分离体系中氯化钠的浓度,发现盐浓度过高会由于静电屏蔽作用降低荷正电微滤膜的截留性能;分离体系的pH对膜的截留性能影响不大,在3到9的pH范围内膜对Cr(Ⅵ)均有90%以上的截留。当分离体系中STAC浓度为4 mM,Cr(Ⅵ)浓度为120 ppm时,荷正电微滤膜对Cr(Ⅵ)的截留率为95%,且膜的通量为60 LMH/bar。