邓东旭,王 磊,李兴飞,李松山,朱 苗

(西安建筑科技大学 环境与市政工程学院,西安 710055)

超滤过程中蛋白质带电性对水合作用的影响机制

邓东旭,王 磊,李兴飞,李松山,朱 苗

(西安建筑科技大学 环境与市政工程学院,西安 710055)

为解析超滤过程蛋白质带电性能对水合作用力的影响机制，在牛血清蛋白(BSA)带正电、中性及负电条件下,分别考察PVDF-BSA及BSA-BSA之间的相互作用力随离子强度的变化特征,结合相应条件下BSA的Zeta电位变化特征,探讨超滤过程蛋白质带电性能对水合作用力的影响机制.结果证实BSA带电性能是影响水合作用力的关键因素.在BSA带正电条件下,作用力随离子强度的增大而增大,主要是因为BSA带正电时无水合作用存在,静电作用力的变化是控制膜污染的主要因素.在BSA电中性及负电条件下,BSA及PVDF膜面吸附累积大量的水合阳离子,随离子强度的增大,有效触发PVDF-BSA及BSA-BSA之间的水合排斥力,进而大幅度减缓膜污染;且在BSA等电点更容易观察到水合作用现象.

膜污染;牛血清蛋白;带电性;原子力显微镜;水合力

近年来,超滤膜已经广泛应用于污水处理和深度资源化回用领域[1-4],但膜污染仍然是限制膜分离技术在水处理领域推广应用的主要因素[5-6].而废水中大量存在的蛋白质是引起膜污染的主要物质之一[7-8].蛋白质的膜污染行为受到诸多因素的影响,而废水中广泛存在的无机阳离子是影响其膜污染的主导因素之一.但是,既往关于无机阳离子对蛋白质……