胍基功能化石墨烯/聚砜混合基质超滤膜的制备及性能研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SF20070601ZW126com
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超滤技术因其众多优势而受到越来越多的关注,在过去的几十年经历了快速的发展,对有机物,细菌和病毒等具有相当高的去除率。但在实际应用过程中产生的膜污染问题阻碍了其广泛的应用。石墨烯基纳米材料由于其优异的亲水性,机械稳定性和抑菌性成为提高膜性能的有前途的纳米材料。目前,将膜基体材料与石墨烯基纳米材料共混制备的混合基质膜在水和废水处理方面展现出巨大潜力。为了解决超滤膜长期使用中面临的复杂的生物污染问题,本研究采用非溶剂诱导相转化法(NIPS)制备了新型协同抗菌胍基功能化石墨烯/聚砜(GFG/PSF)混合基质超滤膜。纳米复合材料的抑菌性主要通过以下两个方面:部分还原的氧化石墨烯(GO)纳米片具有更锋利的边缘与细菌细胞膜产生更强作用力以破坏细菌壁;胍基与细胞壁上的磷酸基团之间诱导发生双齿结合使得即使在低浓度下也可以拥有很高的抑菌率。胍基功能化石墨烯纳米片通过氨基化和胍基化两步接枝方法得到,氨基化改性过程接枝的烷基链可用作软链段,增加胍基的柔韧性,使GFG在PSF基体中具有良好的分散性和兼容性。本研究利用傅里叶红外光谱(FTIR),X射线光电子能谱(XPS)等测试方法对改性材料进行了表征,证明了胍基成功接枝到石墨烯纳米片上。沉降实验显示GFG在铸膜液中具有高分散性,解决了GO在有机溶剂中分散性差的问题,能量色散X射线光谱(EDX)测试显示GFG在膜表面的分布较均匀,说明了GFG与聚合物基质之间具有良好的相容性。另外采用扫描电子显微镜(SEM),接触角测试仪,孔径孔隙率测试,渗透实验,抗污染和抗菌实验等不同测试技术对不同膜的各项性能进行评估。结果显示,将亲水性GFG纳米片混合到膜中后,混合基质膜的纯水通量有很大程度的提高。与纯PSF膜相比,GFG/PSF-0.5共混膜的最大通量增加到了217 L·m-2·h-1,约为纯PSF膜的2.2倍。GFG/PSF混合基质膜不仅对牛血清白蛋白(BSA)具有优异的分离效果,并且展现出显著的抗污染性能。此外,GFG/PSF膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有优异的抗菌活性和长期抗菌效果。
其他文献
在小学英语教学中,信息差任务的设计和运用,可以增加和提高学生使用英语进行交际的机会和质量。小学英语会话教学操练活动中信息差任务设计的方法原则有:贴近学生生活;引入合
目的:分析和研究糖尿病的中西医结合护理方法和效果。方法:选取2009年1月—2011年1月糖尿病住院患者182例,将其按双盲随机方法分为观察组91例与对照组91例,对照组患者在临床
近年来,由于有限的陆地资源被大量消耗,促进了人们对海洋资源的开发力度,海洋运输、海水养殖及海洋石油开采等活动发展迅速,海洋生物污损问题变得越来越严峻。为了缓解生物污
据日本政府·国际交流基金公布的日语能力测试数据分析结果显示,与阅读、词汇相比,中国日语学习者听力理解成绩处于明显劣势。学习者听力水平参差不齐,个体差异明显。听力水
在腹部损伤中,肝脾损伤占有很大的比例,肝脾破裂出血常常危及生命。超声能及时准确地观察确定出血部位、类型及出血多少[1]。在超声诊断的基础上进行治疗,大大减少了手术的盲
近几年由于双边贸易增长迅速、欧共体企业对中国大规模增投资及欧共体的技术贸易输出,欧共体和中国进一步加强了官方的合作。在合作关系发展越来越成熟紧密的情况下,当时的中
近几年我国住宅工业化的进程不断推进,在装配式建筑这一新的建造模式推动下混凝土预制(PC)构件的发展进入了一个崭新的时代。PC构件实现柔性化生产是预制装配建筑技术的必然趋势,也是制约住宅工业化进展的关键所在。数控布料机作为混凝土预制构件生产线中的关键智能设备之一,对混凝土预制构件柔性化生产的实现具有十分重要的作用。而目前国内布料机在柔性化生产方面无法满足需求,生产的PC构件的质量和产量也无法得到保障