【摘 要】
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聚酰胺薄层复合(PA TFC)膜在一价/二价无机盐混合溶液分离、含盐染料废水处理等领域具有较为广阔的应用前景。然而,PA TFC膜在应用过程中仍存在膜面易被污染和选择透过性能不理想的问题。在界面聚合制备PA TFC膜的过程中,使用亲水且具有抗菌功能的新单体,有望从根本上改变膜的物理化学性质,进而提升膜的选择透过性能和抗污染性能。此法简单高效,与现有工业制膜过程高度契合,具有较强的工业应用可行性。因
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聚酰胺薄层复合(PA TFC)膜在一价/二价无机盐混合溶液分离、含盐染料废水处理等领域具有较为广阔的应用前景。然而,PA TFC膜在应用过程中仍存在膜面易被污染和选择透过性能不理想的问题。在界面聚合制备PA TFC膜的过程中,使用亲水且具有抗菌功能的新单体,有望从根本上改变膜的物理化学性质,进而提升膜的选择透过性能和抗污染性能。此法简单高效,与现有工业制膜过程高度契合,具有较强的工业应用可行性。因此,本文围绕上述思路展开了相关研究。使用链霉素(SM)作为新型水相反应单体,与有机相反应单体均苯三甲酰氯(TMC)通过界面聚合工艺在聚砜基膜上制备了用于分离染料和无机盐混合溶液的PA TFC膜。该类膜表面亲水、光滑且致密程度适中。通过优化SM和水相添加剂Na OH的浓度,进一步提升了膜对染料/盐混合溶液的分离效果。在最优条件下,所制膜的水渗透系数达到23.5±1.3L·m-2·h-1·bar-1,Na Cl及Na2SO4的截留率分别为1.96±0.4%、4.5±0.6%,对分子量大于400的染料(直接红23、刚果红、酸性红66、维多利亚蓝B、铬黑T),截留率均保持在98%以上。此外,在抗污染性能测试实验中,该膜展现出优异的抗染料污染和抗生物污染性能。使用哌嗪(PIP)和SM作水相共单体,与有机相单体TMC通过界面聚合工艺制备了用于分离一价/二价无机盐混合溶液的PA TFC纳滤膜。相较于常见的PIP/TMC纳滤膜,SM的引入有效地调控了PIP-SM/TMC膜分离层的致密程度,同时膜表面的电负性和亲水性均有所增强。在最优制膜条件下,膜的水渗透系数达到8.94±0.81 L·m-2·h-1·bar-1,Na Cl截留率为17.17±1.25%,Na2SO4的截留率为97.84±0.24%。此外,PIP-SM/TMC膜还具备优异的抗牛血清蛋白(BSA)污染性能。同时,在模拟抗菌实验中,该类膜展现出优异的抗菌性能。
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