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膜分离过程中的污染问题严重阻碍膜技术的推广应用。膜表面接枝亲水性单体的方法能有效降低膜污染,但其导致的膜孔径、孔径分布及膜表面粗糙度的变化,会影响膜的通量及截留性能。
针对膜表面直接改性方法的缺陷,本文提出了对聚合物粉体先接枝改性后制备成滤膜的方法。实验结果证明,这种方法能显著提高膜的水通量和截留率,提高膜的抗污染性能。
用60Coγ射线将亲水性单体丙烯酸或甲基丙烯酸辐射接枝于PVDF和PES粉体上,系统研究了各种反应条件下的辐射接枝动力学。用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作溶剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成孔剂、水为沉淀剂,采用相转化沉淀法将改性粉体制备成微滤膜和纳滤膜,并考察了各种膜的结构和性能。
用PES-g-PAAc制备的微滤膜,其水通量随水溶液pH值的变化(pH1~9)发生了4-5倍的变化,表明粉体改性聚合物的微滤膜具有很好的pH敏感性。且接枝率越离,膜的pH敏感性越强。
粉体改性聚合物微滤膜还具有很好的抗蛋白质污染性能。用PVDF改性粉体制备的徽滤膜的抗污染性能明显高于PES改性粉体。
研究了PES-g-PAAc相转化法制备滤膜中PVP添加量和蒸发时间对膜性能的影响,结果表明,PES含量为25%,PVP含量为3%,蒸发时间为50 s,可获得水通量和截留率均较高的纳滤膜。按枝PES粉体制备的纳滤膜脱盐性能测试表明,此类荷负电纳滤膜的孔径虽数倍于常规纳滤膜,由于静电排斥和孔径筛分的双重作用,对盐水溶液仍具有较高的脱除率,四种盐的脱盐率依次为:硫酸钠>氯化钠>硫酸镁>氯化镁,且均随压力增大。