纳米纤维素原位植入改性聚醚砜超滤膜的性能研究*
2020-08-03苗娇娇宋立美
功能材料 2020年7期
关键词:改性
王 璇,刘 振,苗娇娇,贾 园,宋立美
(1. 西安文理学院 化学工程学院,西安 710065; 2. 西北工业大学 生命科学学院,西安 710072)
0 引 言
超滤作为一种有效的分离技术手段目前已经被广泛应用于化工、制药和食品等行业。聚醚砜(PES)作为一种独具前景的超滤膜材料,拥有极佳的热稳定性及化学稳定性[1]。然而,自身的疏水特性通常引起严重的膜有机污染和生物污染,限制了其在水处理过程中更为广泛的应用[2]。膜污染也会造成膜降解,导致膜使用寿命缩短以及膜选择性降低,因此,对聚醚砜进行改性,降低膜污染已成为目前研究的热点[3]。
众多研究表明,增加膜表面亲水性可有效降低膜污染,这是由于亲水性表面可以通过水化力的排斥作用抑制污染物的吸附[4]。目前,提高聚合物超滤膜的亲水性主要包含接枝改性、表面涂覆[5]、等离子体处理以及共混亲水材料4种方式。其中,共混是一种简单且易于规模化的改性方式,常见的亲水聚合物如醋酸纤维素[6]、聚乙二醇[7]等,可作为添加剂混入铸膜液中提高膜亲水性能。
随着纳米技术的发展,在聚合物材料中共混纳米材料制备无机-有机杂化膜成为最新研究的重要趋势,因为大部分纳米材料都具备天然亲水特性,均能提高改性超滤膜的亲水性从而提高抗污染性能,例如氧化铝[8]、二氧化硅[9]、二氧化钛[10]等。然而,Maximous等[11]使用共混法制备氧化铝混合基质膜时发现,几乎所有纳米粒子都被包覆在膜内部,无法直接发挥纳米颗粒的亲水特性,造成一定程度的浪费。……
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