抗污染耐氧化纳滤膜制备及性能研究

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纳滤膜的抗污染性能和耐氧化性能是制约纳滤膜发展的重要条件,同时也制约着纳滤膜在水处理行业的应用。目前,制备具有良好的抗污染性能和耐氧化性能的纳滤膜成为重要的课题。本论文主要采用相转化后处理和界面聚合法,制备了抗污染耐氧化纳滤膜,提高了纳滤膜应用效率,具有重要的应用价值。首先,通过相转化膜后处理方法制备纳滤膜的制备了高通量、抗污染和耐氧化的Pluronic F127/PES纳滤膜。研究发现,通过在空气中干燥一段时间后,Pluronic F127/PES纳滤膜主体表现出较小的不可逆收缩,再浸泡后含水率较高,以BSA和SA为污染物的抗污染实验中,通量恢复率可达到99.99%。耐氧化稳定性研究结果表明,此法制备的Pluronic F127/PES纳滤膜在高浓度的NaClO溶液浸泡若干天后,通量增大,对染料阿尔希蓝仍然具有大于95.7%的截留作用,所制备的纳滤膜具有良好的抗污染性能。其次,通过界面聚合法制备了亲水性抗污染纳滤膜,选用PIP为水相单体,TMC为油相单体,制备了具有界面聚合层的高通量抗污染PIP-TMC/PluronicF127/PES纳滤膜。研究发现,膜主体中的PEO链段可以通过表面偏析达到膜表面,并且同界面聚合层共同作用,提高纳滤膜的分离和抗污染性能。抗污染实验表明PIP-TMC/Pluronic F127/PES纳滤膜具有良好的抗污染性能,同时实现了低通量衰减(5.2%)和几乎100%通量恢复。再次,通过界面聚合法,采用天然材料单宁酸为水相单体和TMC为油相单体,通过界面聚合过程在PES膜表面制备界面聚合层,制备了tannic-TMC/PES纳滤膜。由于天然材料单宁酸的良好的粘附性、亲水性并且含有大量的酚羟基,制备的纳滤膜对不同性质的污染物均具有良好的抗污染性能,并且其耐氧化性优于聚酰胺界面聚合纳滤膜,实现了天然单体为纳滤界面聚合提供新材料。最后,通过界面聚合法制备了BSA-TMC/PC纳滤膜,其中选用了牛血清蛋白为水相单体,TMC为油相单体,在PC膜表面形成了具有纳米分离级别的纳滤膜。由于BSA的特性,在保证了纳滤膜的分离特性同时,对pH值和盐离子浓度具有刺激响应性能。
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