【摘 要】
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本文研究了原子转移自由基聚合（ATRP）在再生纤维素微滤膜表面接枝的应用。通过选择不同的功能性单体，合成了三种新型的具有环境敏感特性的功能膜。 利用再生纤维素膜表面的羟
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本文研究了原子转移自由基聚合（ATRP）在再生纤维素微滤膜表面接枝的应用。通过选择不同的功能性单体，合成了三种新型的具有环境敏感特性的功能膜。
利用再生纤维素膜表面的羟基基团与2-溴异丁基溴（2-BIB）进行反应，引入原子转移自由基聚合（ATRP）所需的大分子引发剂，然后在膜表面可控接枝具有pH敏感性的聚丙烯酸（PAAc）、具有温度敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）。通过X光电子能谱仪（XPS）、红外光谱测试（ATR-FTIR），热重分析（TGA）证明已成功接枝上丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺。扫描电子显微镜（SEM）表征了膜的表面结构与形貌，发现随接枝时间的增长，膜表面的孔径在逐渐变小。采用膜通量测试研究了接枝膜分别对pH值、温度的敏感性。对于丙烯酸接枝膜，较高接枝程度时接枝膜表现出pH开关效应，中性条件通量低，酸性时高，临界pH范围在4-5之间。接枝膜的开关幅度随接枝程度的增加而增加。对于N-异丙基丙烯酰胺，水通量在30-35℃附近有跃升现象，表现出温度敏感性。且随接枝程度的升高，接枝链对膜孔的封堵，减小了膜的有效孔径，使通量降低。实验结果证明膜表面的接枝聚合具有一定可控性，同时pH、温度敏感性的功能化可通过原子转移自由基聚合（ATRP）来设计。
在合成pH敏感和温度敏感膜的基础上，设计合成了新型的具有温度和pH值双重敏感型的智能膜。采用二次接枝方法，先后将PAAc和PNIPAAm接枝到膜表面。通过红外光谱测试（ATR-FTIR），热重分析（TGA）证明已成功二次接枝上N-异丙基丙烯酰胺。通过控制反应条件，嵌段接枝膜具有温度和pH值的双重敏感性，但二次接枝层NIPAAm的温度响应性同时受到一次接枝层PAAc的影响。
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