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改性聚乙烯醇缩丁醛亲水性超滤膜的研究

发布时间:2019-07-24 16:37 点击次数:
       改性聚乙烯醇缩丁醛亲水性超滤膜的研究,污染是当今超滤膜使用过程中的主要问题,也是超滤膜研究热点之一。本课题采用的是强亲水性聚乙烯醇缩丁醛作为膜材料,用相转化法来制备超滤膜,从根本上来改善膜耐污染性能,降低蛋白质对于超滤膜的污染。 本研究利用未改性聚乙烯醇缩丁醛膜材料,选择不同添加剂和溶剂,研究其制备超滤膜的工艺,并通过对膜扫描电镜照片进行结构分析,发现膜表面的致密,横断面呈现出蜂窝状结构;对其进行的纯水通量测试,在0.1Mpa压力下几乎没有水透过膜,只有在铸膜液产生分相时在无水硫酸钠溶液中浸渍成膜才能使膜呈现超滤性能。同时对其成膜机理进行了研究,认为PVA分子中的强的氢键作用力对超滤膜的形成起着阻碍作用。 本研究采用羟基保护的方法,对PVA材料进行部分缩乙醛化初步改性;再以得到的聚乙烯醇缩乙醛作为膜材料,N,N二甲基乙酰胺作溶剂,水的盐溶液作凝固浴,制备出相转化超滤膜;最后在酸性条件下,一步完成对膜的脱乙醛和戊二醛交联的后处理过程,这样就达到了增加膜的强度,保持膜的亲水性的目的。实验又考察了聚乙烯醇缩乙醛浓度、铸膜液温度、凝固浴温度和盐含量以及添加剂含量等因素对膜纯水通量和截留率的影响。发现铸膜液温度和凝固浴温度对膜性能影响较大:铸膜液温度和凝固浴温度升高,膜纯水通量显著增加;纯水通量随添加剂PEG-600与聚乙烯醇缩乙醛含量比的变化呈现抛物线趋势,当比率为1.5:1时,膜纯水通量达到最大,膜平均孔径也最大,随着比例的增加,水通量又呈现下降趋势。更重要的是,通过对膜的表面接触角测定以及膜耐污染状况的测试,发现此膜具有较小的接触角和优良的耐污染性能。同时通过SEM观察,发现膜的结构呈现典型的指状孔和海绵层结构。 另外,实验还考察了聚乙烯醇缩丁醛OVB)的成膜规律和膜性能。结果表明PVB膜表面接触角比聚乙烯醇缩乙醛膜大,但在相同的成膜条件下,PVB膜具有较大的平均孔径,截留分子量能够达到十万以上。在测定膜表面接触角时发现,当膜平均孔径较小时,PVB浓度对接触角的大小起决定作用;而当膜平均孔径较大时,孔径的大小对其接触角起决定作用。通过SEM观察,两种膜具有相似的横断面结构。

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