两性离子聚合物功能化改性PVDF膜及其性能研究

通过活性自由基聚合用羧酸甜菜碱丙烯酸甲酯(CBMA)和苯乙烯(St)制备了一种含有两性离子的聚合物P(St_(x)-co-CBMA_(y)),并将其作为添加剂,采用非溶液致相分离(NIPS)法制备了改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜,并对膜性能进行测试研究.通过ATR-FTIR及XPS分析可知,改性膜表面出现两性离子聚合物的富集.两性离子的加入对膜的微观结构有明显影响,改性膜的孔隙率及膜厚明显增加.两性离子聚合物的加入改变了膜表面电荷分布,膜的等电点升高,对膜的抗污染性能具有一定的影响.改性膜在静态吸附条件下(pH=5.3)对1.0 g/L牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶(LYZ)的吸附量明显降低,具有优异的抗污染性能.用改性膜对BSA和海藻酸钠(SA)进行动态过滤,结果表明,改性膜M-P1对BSA及SA的污染大部分为可逆污染,膜具有较高的通量恢复率.

两性离子聚合物改性高分子膜抗污染性能的研究进展

两性离子聚合物因同时含有正电荷和负电荷,可以在水溶液中通过水合化和离子溶剂化的共同作用形成牢固且稳定的水合层,能够很好的抑制蛋白质吸附而成为一种新型的抗污染材料.综述了近年来两性离子功能化改性高分子膜来提高抗污染性能的方法,并对未来的研究提出建议及展望.

含亲水疏油链段聚合物改性PVDF膜的抗污染性能研究

基于一种亲水疏油PVDF超滤膜对不同浓度的油和天然有机物的过滤试验结果,评估膜抗污染性能和分析膜污染机制。试验采用错流过滤的试验方法,通过测定水样的浊度和总有机碳(TOC)来评估该膜对有机物的去除效果;通过清洗后膜通量的恢复率评估膜的抗污染性能;运用阻力叠加模型和扩展的德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克理论(XDLVO)计算分析膜污染机制,结合扫描电子显微镜(SEM)对膜表面的观察结果支持得出的结论。该膜对较高浓度的乳化油去除率达90%以上,清洗后通量基本恢复初始值。过滤50 mgC/L的有机物时,该膜对海藻酸钠(SA)的去除率为85%,对腐植酸(HA)的去除率为45.2%,对牛血清蛋白(BSA)的去除率很低;SA和油的膜污染机制是在膜表面形成致密的滤饼层,SA还有部分膜孔吸附;HA污染机制是膜孔堵塞和在膜表面形成滤饼层;BSA污染机制主要是膜孔吸附。经简单化学清洗后通量恢复率达95%以上,该膜具有较强的抗污染性能。

共聚物对聚偏二氟乙烯膜的抗污染改性研究进展

从共聚物改性聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的方法、共聚物结构与种类的不同出发,在亲水性、通量恢复率等方面总结对比了国内外利用不同共聚物改性PVDF膜抗污染性能的影响及研究进展。共聚物结构中的亲水链段富集增强了膜材料的亲水性能,并在膜表面形成有效的水化层,阻止了膜分离过程中污染物与膜表面的直接接触,改善了PVDF膜的抗污染性能。认为今后的研究应集中于简化共聚物的制备工艺及控制成本以实现其在膜的抗污染改性方面的大规模应用,并进一步对改性膜进行实际废水的处理及中试,为其工业化的应用奠定基础。