论文部分内容阅读
本文采用铈盐与PEG组成的氧化还原体系探索合成无PAN均聚物的PAN-PEG-PAN嵌段共聚物,并以PAN-PEG-PAN为膜材料,采用相转换法制备PAN-PEG-PAN微孔膜。 经大量实验研究,确定了合成PAN-PEG-PAN嵌段共聚物的条件,并用FTIR,′H-NMR,EA,DSC和溶解实验对嵌段共聚物的化学组成和结构等进行了表征,同时考察了PEG种类,PEG含量,AN含量,聚合温度对嵌段聚合物特性粘数的影响。结果表明在所建立的合成条件(合成温度,Ce(Ⅳ)浓度,AN单体含量和聚合时间)下,嵌段聚合物的特性粘数随聚合温度(-1℃≦T≦10℃)的增加而增大,随PEG的分子量和含量的增加而减少,随Ce(Ⅳ)的浓度的增加而降低,以及PAN-PEG-PAN中AN的链段分数(VAN)随PEG分子量的增加而降低。 通过相转换法制得PAN-PEG-PAN微孔膜,考察不同制膜条件对微孔膜水通量、形貌的影响。结果发现,共聚物中PEG含量(WEG)增加时,膜的表面和截面孔径呈现先增大后减小的趋势,同时在膜的截面内部出现白色绒状小球。微孔膜的通量及孔隙率随WEG增加都呈现先增大后下降的现象,当WEG为0.096时水通量和孔隙率的最大值分别为965.6 L m-2h-1和83.0%;膜的表面和截面孔径,孔隙率及水通量随铸膜液浓度的增加逐渐减小,但随凝固浴温度的升高逐渐增大;在铸膜液中加入无机盐(NaNO3)添加剂时,所得微孔膜的孔径随着盐浓度的增加而增大;采用含有无机盐(K2SO4)的非溶剂为凝固浴时,微孔膜的孔径,孔隙率和通量随盐浓度的增加而下降。 将PAN-PEG-PAN微孔膜用于处理碳素墨水的模拟废水时,可截留粒径在100nm以上的微粒,并使模拟废水的透光率从32.1%增加至98.7%;处理印染废水时,滤液的透光率随WEG,的增加而增加,而且膜的通量衰减程度明显低于PAN微孔膜。因此,用少量PEG改性的PAN共聚物膜可明显改变微孔膜的亲水性和形貌结构,从而提高膜的分离性及抗污染性。