利用聚苯胺強(qiáng)化分離膜性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)是一門新型高效的分離、濃縮、提純和凈化技術(shù)。分離膜是膜技術(shù)的核心，開發(fā)高性能的膜對(duì)拓展膜技術(shù)應(yīng)用至關(guān)重要。本文研究了利用聚苯胺（PANI）強(qiáng)化聚砜（PSf）超濾膜和聚乙烯胺（PVAm）氣體分離膜性能。
　　利用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法，以PANI納米纖維和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為添加劑共混改性PSf超濾膜，分析并比較兩種添加劑對(duì)成膜過程、膜結(jié)構(gòu)和膜性能的影響。當(dāng)添加劑含量小于0.5wt％時(shí)，PSf/PANI納米復(fù)合膜的純水通量

2、明顯高于PSf/PVP復(fù)合膜，對(duì)BSA的截留率都達(dá)到98%以上。相對(duì)PSf/PVP復(fù)合膜，PSf/PANI納米復(fù)合膜在抗污染性能、機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性能上具有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　利用原相聚合共混法制備PSf/PANI納米復(fù)合超濾膜。在相轉(zhuǎn)化成膜過程中，苯胺低聚體和聚苯胺納米球均自發(fā)向界面處遷移，大部分苯胺低聚體溶出到凝固浴中，大部分聚苯胺納米球存留在膜內(nèi)。相對(duì)PSf膜，共混膜的表面親水性得到改善，表面平均孔徑和孔隙率有所增加，斷面結(jié)構(gòu)的

3、指狀孔具有良好的垂直貫通性。PSf/PANI納米復(fù)合膜的純水通量可達(dá)到純聚砜膜的1.7~4.1倍，對(duì)BSA的截留率可達(dá)96%以上。此外，PSf/PANI納米復(fù)合膜具有較高的通量恢復(fù)率。
　　以本征態(tài)聚苯胺（PANiEB）為添加劑制備PSf/PANiEB超濾膜。PSf/PANiEB膜在0.30MPaTMP下顯示出良好的耐壓密性，經(jīng)過60分鐘的預(yù)壓，通量下降幅度均小于30%。在0.20MPaTMP下，PSf/PANiEB膜的純水通量可

4、達(dá)PSf膜的2.9倍，BSA的截留率在98%以上。BSA溶液超濾中，相比PSf膜，PSf/PANiEB膜具有更高的滲透通量和通量恢復(fù)率。采用分散聚合法合成易分散的PANI-PVP納米復(fù)合材料，并以其為添加劑制備納米復(fù)合超濾膜。PANI-PVP納米復(fù)合材料在鑄膜液中具有良好的分散性和穩(wěn)定性。相對(duì)PSf膜，納米復(fù)合膜的表面平均孔徑和孔隙率得到明顯增加，大空腔結(jié)構(gòu)增多，孔道之間的貫通性增強(qiáng)，親水性大幅改善。納米復(fù)合膜的純水通量為PSf膜的1.

5、8~3.5倍，BSA的截留率保持在97%以上，BSA溶液超濾90分鐘后的通量保留率在71%~80%，明顯高于PSf膜。
　　以聚苯胺為添加劑制備PVAm-PANI/PSf氣體分離膜。對(duì)于CO22混合氣體系（15vol%CO2+85vol%N2），聚苯胺的適量添加可以同時(shí)提高膜的CO2滲透速率和CO2/N2分離因子。通過考察涂膜液中PANI與PVAm質(zhì)量比及濕涂層厚度對(duì)膜性能的影響，獲得適宜的制膜工藝參數(shù)。當(dāng)濕涂層厚度為50μm，涂