聚丙烯腈超滤膜的制备

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1、第39卷第7期化学工程Vol．39No．72011年7月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Jul．2011聚丙烯腈超滤膜的制备1，211方超平，苏仪，万印华(1．中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京100190;2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要:为了得到高性能的超滤膜，采用相转化法，以聚丙烯腈(PAN)为原料，N-甲基-吡咯烷酮(NMP)为溶剂，制备了聚丙烯腈超滤膜。采用纯水通量以及膜对牛血清蛋白(BSA)的截留率作为评价标准，并使用扫描电镜对膜结构进行表征。研究了聚合物质量分数、添加剂种类、凝胶浴温度、凝胶浴种类对膜性能的影响。研究发

2、现:在一定范围内提高聚合物质量分数、在铸膜液中加入质量分数3%含羟基的小分子添加剂、降低凝胶浴的温度或者在凝胶浴中加入质量分数10%NaCl都会提高膜的截留性能，而膜的纯水通量会有不同程度的变化。实验结果表明:使用质2量分数3%的LiCl·H2O作为添加剂时，可制得性能较好的超滤膜，膜纯水通量为227．52L/(m·h)，BSA截留率为97．70%。关键词:聚丙烯腈;超滤膜;相转化法中图分类号:TQ028．8文献标识码:A文章编号:1005-9954(2011)07-0065-04Preparationofpolyacrylonitrileultrafiltrationmembran

3、es1，211FANGChao-ping，SUYi，WANYin-hua(1．StateKeyLaboratoryofBiochemicalEngineering，InstituteofProcessEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China;2．GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract:Forattainingthehighperformanceultrafiltrationmembranes，polyacry

4、lonitrile(PAN)ultrafiltrationmembraneswerepreparedbythephaseinversionprocess，withPANasrawmaterialandN-methyl-2-pyrrolidone(NMP)assolvent．Themembraneswerecharacterizedintermsofthepurewaterflux，bovineserumalbumin(BSA)rejectionandfieldemissionscanningelectronmicroscopy(FESEM)observations．Theeffect

5、sofPANmassfraction，differentadditives，differentcoagulationbathsandcoagulationtemperatureonmembraneperformancewereinvestigated．TheresultsshowthatBSArejectioncanbeimprovedbyincreasingPANmassfraction，addingmassfraction3%ofsmallmoleculescontaininghydroxylgroupintothecastingsolution，decreasingthecoa

6、gulationtemperature，oraddingmassfraction10%NaClintothecoagulationbath，whilethepurewaterfluxofmembranesmaychangeinvaryingdegrees．Theexperimentalresultrevealsthatthehighperformancemembranescanbe2preparedbyusingmassfraction3%LiCl·H2Oasanadditive，withwaterflux227．52L/(m·h)andBSArejectionupto97．70%．

7、Keywords:polyacrylonitrile;ultrafiltrationmembranes;phaseinversion［2］目前，超滤技术已经被广泛用于工业废水和城醇等)、耐光性、耐气候性和耐霉菌性，以及很好［3］市污水处理领域，在节能减排和环境保护中发挥着的耐水解性和抗氧化性;另外，聚丙烯腈所制得重要的作用。超滤膜性能的优劣，主要取决于制膜的膜平滑柔韧，有一定的亲水性;而且聚丙烯腈来源材料和成膜工艺条件，其中，膜材料是决定膜性能的广泛、价格