抗污染聚醚砜超濾膜的制備及其在油水分離中的應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，水環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，尤其是工業(yè)有機(jī)廢水、含油污水的處理問(wèn)題備受關(guān)注。各種水處理方法、工藝在水質(zhì)調(diào)理過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，而膜分離技術(shù)被認(rèn)為是解決水質(zhì)問(wèn)題工藝環(huán)節(jié)中的重要措施之一。高分子聚合物聚醚砜(PES)具有耐高溫、強(qiáng)度高、物化性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是理想的膜材料。但在實(shí)際使用中，由于PES本身的疏水性，純PES膜易被污染，導(dǎo)致膜的分離效率下降，操作成本增加，限制其工業(yè)應(yīng)用。本文采用物理共混和化學(xué)接枝并用

2、的方法對(duì)疏水性PES膜進(jìn)行兩步親水化改性，來(lái)提高其抗污染性能，增強(qiáng)其實(shí)際應(yīng)用性。
　　文中先采用物理共混法對(duì)PES膜進(jìn)行親水化改性。利用表面引發(fā)的可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法(RAFT)，以普蘭尼克F-127(F127)和丙烯酸(AA)為原料，合成親水性嵌段聚合物PAA-F127-PAA，將其作為添加劑以不同比例與PES共混，通過(guò)非溶劑致相分離法(NIPS)制備PES/PAA-F127-PAA膜。研究表明，在成膜過(guò)程中，親水性的PAA

3、-F127-PAA會(huì)在界面自由能最低化驅(qū)使下自發(fā)地向膜表面遷移，膜的純水通量、親水性、抗污染能力都得到了改善。且隨添加劑含量的增加，純水通量表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)添加劑相對(duì)PES的添加量為5wt％時(shí)，膜的性能最好，與純PES膜相比，純水通量從122.11L/(m2·h)增大到333.72L/(m2·h)，接觸角從82.6°減小到64.3°，通量恢復(fù)率從45.75％提高到81.34％。
　　此外，為繼續(xù)提升改性膜的性能，在物理

4、共混改性基礎(chǔ)上對(duì)膜進(jìn)行進(jìn)一步化學(xué)接枝親水化改性。通過(guò)控制電子轉(zhuǎn)移活化再生催化劑原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ARGET ATRP)的聚合時(shí)間，由（2-乙基（2-溴-2-甲基丙酰氨基））叔丁基氨基甲酸(Boc-Br)和甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)，合成了不同鏈長(zhǎng)的強(qiáng)親水性聚合物NH2-PDMAPS。以上述性能最好的共混改性膜為基膜，利用合成的親水性聚合物NH2-PDMAPS與膜表面PAA鏈段進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，制備了PES/PAA-F127-