逆向热致相分离法(RTIPS)制备PES/DMAc/DEG体系微孔膜及其性能表征
2021-01-20张平允李康康郎万中
净水技术 2021年1期
张平允,李康康,,徐 超,,郎万中
(1.城市水资源开发利用<南方>国家工程研究中心,上海 200082;2.上海师范大学化学与材料科学学院稀土功能材料重点实验室,教育部资源化学重点实验室,上海 200234)
膜分离技术由于具有可常温下进行、能耗低、分离效率高等优点[1],现已成为水净化领域应用最广泛的方法。其中,微孔膜是应用最为广泛的膜分离过程,也是近年来受关注的热点方向[2]。微孔膜制备的最主要问题是膜原料和制膜方法的选择。聚醚砜也称为二苯醚,由苯环、醚键和砜基组成,无碳碳单键和刚性大的联苯结构,因而PES具有优良的热力学稳定性和可塑性、耐溶剂性、耐老化性和耐腐蚀性[3],是典型的微孔膜制备备选材料。PES主流供货商为巴斯夫和苏威,PES微孔膜制备常用方法为相转化法、拉伸法、径迹刻蚀法、烧结法等,其中相转化法是目前应用最广泛的方法。根据成膜过程中驱动力的不同,相转化法又分为非溶剂致相分离法(non-solvent induce phase separation,NIPS)[4]和热致相分离法(temperature induced phase separation,TIPS)[5-6]。
NIPS法又称为湿法,该方法是将聚合物材料溶于溶剂或溶剂和非溶剂的混合溶液中,形成均相溶液,然后制成平板或者纤维状并快速浸入凝胶浴中,最终形成含有多孔结构的膜。NIPS法的成膜机理是由溶剂和非溶剂之间迅速扩散,使铸膜液处于热力学不稳定状态,从而发生相分离。NIPS法制备的聚合物膜的形态往往具有典型的非对称结构:致密皮层和手指状支撑层,致密的皮层使得膜渗透性能较差,指状支撑层使得膜机械性能较差[7]。……
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