改性醋酸纖維素超濾膜的制備及其分離性能的研究.pdf

1、超濾作為一種綠色高效的新型分離技術(shù)，在生物分離領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。由生物大分子在膜表面吸附和沉積導(dǎo)致的膜污染是制約超濾應(yīng)用的瓶頸。研制親水性膜材料或者提高現(xiàn)有材料的親水性被認(rèn)為是降低膜污染的有效途徑。本論文以降低聚合物超濾膜在生物分離中的污染為出發(fā)點(diǎn)，選擇親水性醋酸纖維素(CA)作為膜材料，制備了具有良好分離性能的改性CA膜。 采用相轉(zhuǎn)化成膜法制備CA超濾膜，為提高CA膜的通量和截留率加入兩親嵌段共聚物Pluronic F12

2、7對(duì)其進(jìn)行改性。改性后CA膜的含水量隨著Pluronic F127添加量的增大而增大，膜表面的親水性隨著Pluronic F127添加量的增大而增強(qiáng)；大部分Pluronic F127從鑄膜液中濾出而流失到凝膠浴中，起到了致孔劑作用；SEM照片顯示膜的表皮層逐漸變薄，支撐層的孔隙率和孔容積都較未改性CA膜大；改性膜的分離性能有很大提高，所有改性膜的純水通量和BSA截留率均較未改性膜的高。CA超濾膜的改性過(guò)程中，Pluronic F127起

3、到了致孔劑和表面改性劑的雙重作用。 通過(guò)共混改性法制備了CA/多壁碳納米管(MWNTs)共混超濾膜。SEM照片顯示CA/MWNTs膜表面變得粗糙，但膜結(jié)構(gòu)并未發(fā)生明顯變化；機(jī)械強(qiáng)度結(jié)果表明CA/MWNTs共混膜的機(jī)械性能得到了提高。MWNTs含量分別為CA含量的3.0wt％和5.0wt％時(shí)所制備的共混膜純水通量比CA-Pluronic F127膜的高，而MWNTs含量為CA含量的1.0wt％時(shí)制備的共混膜的純水通量并沒(méi)有提高；B

4、SA截留率與之相比有所降低，主要是由于共混膜表面變得粗糙而可能產(chǎn)生大孔。 通過(guò)共混改性法制備了CA/SiO2共混超濾膜，并對(duì)共混膜進(jìn)行表征和評(píng)價(jià)。SEM照片顯示膜表面出現(xiàn)很多SiO2團(tuán)聚所形成的顆粒，膜結(jié)構(gòu)并未發(fā)生明顯變化；機(jī)械強(qiáng)度結(jié)果表明，CA/SiO2共混膜的彈性模量隨著SiO2添加量的增多而有些降低，這可能是由于SiO2部分團(tuán)聚，影響了共混膜的機(jī)械性能。CA/SiO2共混超濾膜的純水通量與CA-Pluronic F127膜