论文部分内容阅读
为了改善聚砜(PSF)材料的亲水性,本文首先对聚砜进行了氯甲基化改性并探究了反应条件对聚砜氯甲基化程度的影响,结果表明在反应物浓度为37.5 mg/mL,催化剂用量0.06 mL时聚砜的氯甲基化程度最高且此时的氯甲基化程度为1.25。基于相转化法制备的氯甲基化聚砜(CMPSF)超滤膜通过扫描电镜、超滤性能测试等表征手段探究了CMPSF浓度对超滤膜结构及性能的影响,研究结果表明在CMPSF浓度为17 wt.%时超滤膜的总体性能最好,其通量为205 L/m~2·h,截留率为93.08%。在之前的基础上我们对聚砜膜做了进一步的改性。通过氯甲基与氨基的亲核取代反应将对苯二胺接枝到CMPSF超滤膜上对其进行亲水改性。本文中PSF超滤膜和CMPSF超滤膜均通过相转化法制备,接枝对苯二胺的亲水性聚砜超滤膜由CMPSF膜接枝对苯二胺制备。通过扫描电镜、超滤性能测试、水接触角测试、力学性能测试等表征手段对其进行充分表征。结果表明改性膜的亲水性和力学性能显著提高,改性膜亲水性的提高使对苯二胺改性膜的抗污染能力增强。另外,在膜的通量得到显著提升的同时膜的截留率也得到提升,改性膜的通量达到285 L/m~2·h,截留率为95.6%。通过氯甲基与氨基之间的亲核取代反应将牛磺酸接枝到氯甲基化聚砜上,合成了一种新型的亲水性聚砜(CMPSF-TA),并通过控制反应物浓度合成了一系列不同牛磺酸接枝度的CMPSF-TA。通过L-S相转化法获得了一系列亲水性超滤膜并进行了充分表征。结果表明,牛磺酸的引入不仅改变了膜的形态,还提高了膜的亲水性。随着牛磺酸接枝度由0增大到0.64,膜的通量从152 L/m~2·h增加到449 L/m~2·h的同时截留性能只有较小损失。通过改善膜的亲水性还可以提高膜的抗污染能力,并且随着牛磺酸接枝度的提高,CMPSF-TA膜的通量回复率也随之提高,表明CMPSF-TA膜的抗污染能力增强。根据这些结果可以得出结论,牛磺酸在聚砜上接枝是提高膜性能和延长膜使用寿命的有效方法。