殼聚糖荷電納濾膜的分離機理研究.pdf

1、本文選用卡馬西平(CBZ)、布洛芬(IBU)、磺胺甲惡唑(SMZ)和阿替洛爾(ATE)四種藥物及個人護理品(PPCPs)，探討了PPCPs在以聚醚砜超濾膜(PES)為支撐層、2-羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖(HTCC)為活性層的荷電膜上分離的影響因素。采用不同濃度的天然有機物(NOM)溶液，進行納濾截留PPCPs實驗，探究NOM對納濾截留率的影響以及NOM污染后納濾膜通量的變化。分析了相對分子質(zhì)量范圍在30～700之間的26中有機物的納濾截

2、留率大小與分子質(zhì)量、分子斯托克斯直徑、等效摩爾直徑、能量最小化計算直徑、分子極性和荷電性的關(guān)系。利用細孔模型(SHP)和道南-空間位阻模型(DSPM)，研究納濾截留規(guī)律，建立了納濾截留電解質(zhì)溶液的理論模型。
　　NOM對四種PPCPs的影響主要有三類:1.膜污染導(dǎo)致膜孔變小，截留率上升;2.NOM與PPCPs的親疏水性，使兩者之間發(fā)生相互作用，同性分子相互吸引使膜面PPCPs濃度升高，濃差極化作用導(dǎo)致截留率降低，異性分子相互排斥，

3、PPCPs分子不易從主體溶液向膜面擴散導(dǎo)致截留率升高;3.NOM分子與PPCPs分子鍵合，體積增大從而不易通過膜孔，提高截留率。
　　選取分子量不同的26種有機物進行截留實驗，采用TOC、紫外-可見分光光度法測量溶質(zhì)濃度。結(jié)果顯示，分子量與截留率相關(guān)性為0.734。將分子量按0～100、100～200、200～400、400～700分類后，取各范圍分子量和截留率平均值求得相關(guān)性為0.9986。截留率與斯托克斯直徑、等效摩爾直徑和能

4、量最小化計算直徑的相關(guān)性分別為:0.5316、0.2669、0.5663。截留率與分子極性的相關(guān)性為-0.7825,呈現(xiàn)出良好的負相關(guān)性。同時選用部分荷電分子，對比中性分子發(fā)現(xiàn)，分子量相近的分子，荷正電分子去除率高于中性分子，中性分子的去除率高于荷負電分子。
　　利用細孔模型對HTCC/PES膜的結(jié)構(gòu)表征，以葡萄糖溶液和蔗糖溶液為實驗體系，計算出膜的孔徑rp為1.04nm，孔積率與膜厚之比Ak/ΔX為4221 m-1。選用DSPM