單寧酸--超支化聚甘油在分離膜表面的層次構(gòu)建.pdf

1、聚合物分離膜在當代膜分離技術(shù)領(lǐng)域中具有非常重要的地位，然而膜污染嚴重制約了其在水處理、生物醫(yī)學等領(lǐng)域的應用。探索聚合物分離膜的新型改性方法，對膜表面進行功能化設(shè)計，構(gòu)建細胞親和表面與抗凝血、抗污染和抗細菌粘附表面是解決聚合物分離膜所面臨的各種問題的關(guān)鍵。基于植物多酚單寧酸的優(yōu)異性能，本論文在深入研究單寧酸沉積行為的基礎(chǔ)上，分別通過表面二次修飾構(gòu)建具有抗污染、抗微生物粘附且生物相容性良好的功能表面，為疏水性聚合物分離膜的表面修飾提供新的可

2、能途徑。
　　基于單寧酸非特異性沉積的特點，用簡單的浸涂法對疏水聚合物膜進行親水化改性，通過改變浸涂時間等條件達到可控親水化改性的目的，為溫和條件下的聚合物膜改性開辟了一條操作簡易、通用性強的有效途徑。結(jié)果顯示，隨著浸涂時間的增加，改性PVDF膜表面粗糙度增大，電負性增加，符合連續(xù)非特異性沉積的特點;接觸角逐漸減小，表面能增加，親水性改善明顯。但單寧酸的過量引入使得膜孔徑和孔隙率減小，在連續(xù)恒定通量的滲透過程中，會造成料液通過膜孔

3、時的局部滲透通量增加，傳質(zhì)阻力增大。以油水乳液為污染物，設(shè)計通量階梯式增長實驗，評價跨膜壓力與滲透通量之間的關(guān)系，探究PVDF膜長時間運行過程中的污染狀況。結(jié)果顯示，表面親水化改性與膜滲透性能之間存在著平衡與競爭，而臨界通量的確定以及特定臨界通量下膜長期運行狀況的監(jiān)測進一步解決了工業(yè)實際應用過程中污染狀況難以控制所導致運營成本增加的問題。
　　超支化聚甘油(HPG)是一種單體單元與聚乙二醇類似，周圍含有大量羥基的聚醚。利用單寧酸作

4、為二次功能化反應平臺，將末端帶有單氨基的超支化聚甘油（NH2-HPG）固定在膜表面，構(gòu)建抗蛋白污染、抗微生物粘附的親水表面。由于單一官能末端的結(jié)構(gòu)特點，NH2-HPG在膜表面為單分子層分布，呈特定的傘型結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)方法改性膜接枝鏈長與接枝密度不明確的問題。研究顯示，NH2-HPG固定的PVDF膜滲透性能優(yōu)異，親水性和潤濕性改善明顯?；贜H2-HPG優(yōu)異的生物相容性，改性膜與細胞具有很好的親和能力。通過響應面法，對NH2-HPG接枝