基于环糊精的聚合物超滤膜的制备及性能研究

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yush2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚砜(PSF)是常用的超滤膜材料之一,因其本身具有疏水特性,在实际应用中存在耐污染性差、膜寿命短等问题。因此对聚砜超滤膜进行亲水改性是高性能超滤膜制备的必需环节。论文经研究得到了制备聚砜超滤膜的最佳制膜工艺参数并讨论了不同添加剂对超滤膜结构和性能的影响以及测试了各杂化超滤膜的抑菌性能。本论文选择聚砜做为基础膜材料,选取N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)做为有机膜溶剂,聚乙二醇-400(PEG-400)为致孔剂,吐温-80(Tween-80)为表面活性剂,β-环糊精、β-环糊精/纳米氧化锌(ZnO)和β-环糊精/纳米二氧化钛(TiO2)为共混改性剂,采用浸没沉淀相转化法制备了四种不同类型的超滤膜。分别探讨了膜材料含量、致孔剂种类及含量、表面活性剂浓度、添加剂含量、搅拌温度以及凝固浴温度等因素对超滤膜性能的影响。通过一系列实验最终确定了四种膜的最佳制膜工艺参数并对膜的表面、断面结构,表面粗糙度,接触角和膜阻力增大系数等各种形貌及性能进行了分析。用膜性能评价装置测试超滤膜的纯水通量、截留率和膜阻力增大系数,用扫描电子显微镜测试了膜表面和断面的结构,用原子力显微镜测试了膜表面的粗糙度,用接触角测试仪测量了各种膜与水的接触角,采用抑菌圈测试法对各种膜的抑菌情况进行了测试。(1)通过一系列实验系统研究了各种因素对超滤膜性能的影响之后得出传统聚砜超滤膜的最佳制膜工艺参数为:膜材料聚砜最佳含量为15 wt%,最佳聚乙二醇种类为聚乙二醇-400,表面活性剂吐温-80的最佳浓度为1.0 wt%,最佳搅拌温度为80℃,最佳凝固浴温度为30℃。此条件下制得的传统聚砜超滤膜的水通量为313.45 L/m2?h,牛血清蛋白的截留率为90.35%,膜阻力增大系数为1.11,接触角为87.3o,膜表面的粗糙度为Ra=11.320 nm。此条件下制得的超滤膜的支撑层为指状孔。(2)通过一系列实验系统研究了各种因素对超滤膜性能的影响之后得出聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的最佳制膜工艺参数为:膜材料聚砜最佳含量为14 wt%,改性添加剂β-环糊精的最佳含量为1.5 wt%,表面活性剂吐温-80的最佳浓度为1.0 wt%,最佳搅拌温度为80℃,最佳凝固浴温度为25℃。此条件下制得的聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的水通量为337.28 L/m2?h,牛血清蛋白的截留率为87.45%,膜阻力增大系数为0.76,接触角为80.7o,膜表面的粗糙度为Ra=12.636 nm。聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的性能明显优于传统的聚砜超滤膜。(3)通过一系列实验系统研究了各种因素对超滤膜性能的影响之后得出聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的最佳制膜工艺参数为:基础膜材料聚砜最佳含量为15 wt%,改性添加剂β-环糊精/纳米ZnO的最佳含量为2.0 wt%,表面活性剂吐温-80的最佳浓度为2.0 wt%,最佳搅拌温度为80℃,最佳凝固浴温度为30℃。此条件下制得的聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的水通量为345.79 L/m2?h,牛血清蛋白的截留率为89.58%,膜阻力增大系数为0.63,接触角为73.2o,膜表面的粗糙度为Ra=24.090 nm。此此条件下制得的杂化膜的膜孔为发达指状孔,它的纯水通量和耐污染性得到很大的改善。(4)通过一系列实验系统研究了各种因素对超滤膜性能的影响之后得出聚砜/β-环糊精/纳TiO2杂化超滤膜的最佳制膜工艺参数为:基础膜材料聚砜最佳含量为15 wt%,改性添加剂β-环糊精/纳米TiO2的最佳含量为2.0 wt%,表面活性剂吐温-80的最佳浓度为2.0 wt%,最佳搅拌温度为70℃,最佳凝固浴温度为30℃。此条件下制得的聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的水通量为349.59 L/m2?h,牛血清蛋白的截留率为91.32%,膜阻力增大系数为0.65,接触角为75.8o,膜表面的粗糙度为Ra=11.192 nm。此条件下制得的杂化超滤膜是四种膜中性能最优的超滤膜。
其他文献
一、补体关键成分在AFLP患者肝脏组织中的表达及其临床意义目的:通过观察补体主要成分在妊娠期急性脂肪肝(acute fatty of pregnancy AFLP)肝组织中的表达情况,探讨体液免疫
社会性别意识是一个动态的过程,包括对有关社会性别的认识过程,对各种性别角色、性别期待、性别评价和性别特征的认知和行为规范的总和。儿童阶段是社会化的初始阶段,这一阶段是
玉竹及其人工栽培技术271000山东泰安市菜篮子科技园李晖玉竹,又名铃铛菜、尾参、萎蕤,为百合科多年生草本植物。多生于山野阴湿处、林下及灌丛中。分布于我国的河南、江苏、辽宁、吉
目的:探讨围产期急性DVT的有效诊断与治疗方法。方法:回顾性分析和探讨我院血管外科2010.01.01-2015.06.01诊疗的32例围产期急性DVT患者的临床资料,所有围产期DVT患者均主要
超材料因其完美的吸波特性成为近些年来吸波材料的研究热点,但常规的超材料吸波体为被动式吸波,具有一旦制备成型,其吸波特性便无法改变的缺点,因此可调谐超材料吸波体逐渐成
目的通过对近2年来我科小儿急性肠套叠病例的临床特点、诊断与治疗方法进行总结探讨,尤其是不典型肠套叠的临床特点分析为临床小儿急性肠套叠的诊断与治疗提供依据,减少肠套
目的:探讨儿童期过敏性鼻炎(AR)和支气管哮喘(BA)的关系。方法:对113例患儿进行血清IgE及过敏原的测定。结果:AR合并BA患儿血清IgE明显高于单纯AR及单纯BA患儿;且有较大比例的单纯AR
随着我国农业生产的发展,玉米生产的全程机械化已成为必经之路。玉米倒伏是影响机械化收获的主要限制性因素之一,也是造成其减产的主要因素之一。因此研究影响玉米抗倒伏性的相关性状,为选育具有抗倒伏的品种提供依据。本试验以抗倒伏能力不同的Reid群骨干自交系PH6WC、M03、KWCB1、J1495、PHGJ4,No-Reid群和DOM群优良自交系M5972、PH4CV、J9D207、KWMM31、J166
目的:探讨PTEN及P27基因甲基化状态及其蛋白表达与子宫内膜癌发生发展的关系。方法:用甲基化特异性PCR检测36例子宫内膜癌、17例子宫内膜增生症及27例正常子宫内膜组织中的PT
文章全面总结了APEC的主要成就,分析了APEC未来的发展方向,并对2001年APEC上海会议举行的背景和议程进行了阐述.