【摘 要】
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针对传统制膜过程用到大量难回收的有机溶剂和致孔剂,造成环境污染,膜孔径分布较宽且膜缺乏响应性等问题,本文基于仿生学的思想,以氯化锌水溶液为溶剂,制备一种窄孔径分布pH响应性仿生过滤膜.首先通过废旧蚕丝均相接枝聚丙烯腈得到铸膜液,然后将其放入水的凝固浴中,钙离子和氯离子逐渐扩散到水中,蚕丝蛋白和聚丙烯腈发生相转变成膜.钙离子和氯离子起到致孔的作用,而蚕丝蛋白和聚丙烯腈发生微相分离,在其界面也形成离子
【机 构】
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省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津,300387
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针对传统制膜过程用到大量难回收的有机溶剂和致孔剂,造成环境污染,膜孔径分布较宽且膜缺乏响应性等问题,本文基于仿生学的思想,以氯化锌水溶液为溶剂,制备一种窄孔径分布pH响应性仿生过滤膜.首先通过废旧蚕丝均相接枝聚丙烯腈得到铸膜液,然后将其放入水的凝固浴中,钙离子和氯离子逐渐扩散到水中,蚕丝蛋白和聚丙烯腈发生相转变成膜.钙离子和氯离子起到致孔的作用,而蚕丝蛋白和聚丙烯腈发生微相分离,在其界面也形成离子致孔的水通道,因此得到的膜孔径分布窄,亲水性好,可解决膜的过滤精度与过滤效率较低的矛盾问题.由于蛋白质具有酸碱电离性,因此得到的蚕丝接枝聚丙烯腈(SP-g-PAN)仿生过滤膜具有pH响应性.在0.1MPa压力下,SP-g-PAN过滤膜对分子量为662的直接黄27的截留率达到96.06％,通量为70 L/m2h；对分子量为604的苋菜红截留为30.63％,通量为75 L/m2h.图1为SP-g-PAN过滤膜的形貌.
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两性离子改性是近年来提高膜的抗污染能力的常用手段。本工作引用了一种新的简便的方法来合成一种短链磺酸型的双性离子并接枝到聚酰亚胺(PI)膜表面,以提高其通量和抗污染能力。我们对其反应机理进行了一系列的表征(FTIR,XPS,SEM,AFM,EDX等),并探究验证了改性前后膜的物理化学性质的变化。相比于未改性的膜,接枝改性的膜在结构形态、膜通量和抗污染性能上都发生了一系列的变化。细菌及抗污染实验证明改
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