辐照接枝制备荷正电纳滤膜及其性能研究

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本文以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,以三甲基烯丙基氯化铵(TMAAC),二甲基烯丙基氯化铵(DMDAAC)这单体,通过紫外辐照接枝的方法,探讨了反应条件单体性质对膜性能的影响,成功制备出了PSF-g-DMDAAC荷正电中空纤维纳滤膜。   对纳滤膜的离子交换容量(IEC)进行了滴定,随着单体浓度的增加,IEC增大,这主要是因为单体浓度越高发生自由基聚合的单体越多。当膜表面的电荷密度提高时,膜的IEC也就提高了。   在单体DMDAAC浓度为10%,高功率紫外灯下辐照20min,所制备的改性膜对CaCl2溶液的截留率能高达94.6%。PSF-g-DMDAAC的流动电位随着操作压力的增大而增大,表明纳滤膜呈现出荷正电膜的特性。另外,以DMDAAC为单体制备的纳滤膜,在对混合重金属离子的分离试验中发现,对重金属离子Cr3+的截留率能高达98.01%,对Cu2+的截留率达到92.48%,对Pb2+的截留率也能达到87.74%,这可用Donnan效应来解释,随着单体浓度的增加,接枝到膜表面的单体越多,膜表面的电荷也越多,与离子间的电荷排斥效应明显。正电纳滤膜对多价阳离子的高截留率进一步的表明了纳滤膜的荷电效应在分离过程中的重要作用。
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