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1、第28卷第6期膜科学与技术Vol.28No.62008年12月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYDec.2008文章编号:1007-8924(2008)06-0009-05研究报告新型聚醚砜超滤膜的制备与表征*王倩,王铎,娄红瑞,马玉新,高从(中国海洋大学化学化工学院,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,青岛266100)摘要:以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇(PEG)和二氧化钛(TiO2)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜.研究了不同铸膜液配方所制备的超滤膜的性能
2、.考察了添加剂的种类及含量对膜性能的影响.对所制备的聚醚砜超滤膜的孔径、孔隙率及耐污染性进行了表征,并通过SEM观察了膜表面与断面形态.用PEG-400和2TiO2作混合添加剂所制得的聚醚砜超滤膜纯水通量可达148L/(m#h),对胃蛋白酶的截留率可达56%.关键词:聚醚砜;聚乙二醇;二氧化钛;相转化;超滤膜中图分类号:TQ028.8文献标识码:A超滤是近30年来崛起的化工分离技术.早在有纳米TiO2的有机-无机杂化材料,以实现两者的200多年前,人们就揭示了膜分离现象,然而直到上[8,9]优势互补已成为材料科学研究的热点.本文以世纪60
3、年代,膜分离技术才进入工程领域且被广泛PES为制膜材料,考察了有机添加剂)))聚乙二醇[1]应用.美国Feedonia咨询集团在最新的研究报告(PEG)和无机添加剂(TiO2)的使用和用量对膜结构中指出,未来几年,超滤膜的需求以年均10%的速及性能的影响.度增长,预计到2008年其市场份额将达到5.3亿美元[2].超滤膜也是复合纳滤膜及反渗透膜的支撑1实验部分膜.复合膜的研究包括多孔支撑膜的研制及超薄脱1.1材料盐致密层的复合化研究.高性能的支撑膜是制备高PES(牌号A-100),SolvayAdvancedPolymer;[3,4]性能
4、复合反渗透膜和纳滤膜的基础.L-S相转N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),天津市博迪化工有化法是一种较为简单的制膜方法,其工艺简单,操作限公司;胃蛋白酶(分子量33000),中国惠兴生化试方便,用途广泛,可用来制备各种类型的膜,目前大剂有限公司;牛血清蛋白(BSA分子量68000),上[5]多数的工业用膜都是用相转化法制成的.海埃彼化学试剂公司;PEG-200、PEG-400,成都有机超滤膜制膜材料已得到广泛研究和应用.科龙化工试剂厂;PEG-1000、PEG-10000,天津市聚醚砜(PES)是一种综合性能优良的聚合物膜材科密欧化学试剂有
5、限公司;PEG-4000,天津瑞金特料,其玻璃化温度高达225e,具有优异的耐热、耐化学试剂有限公司;TiO2(粒径250nm),上海焦化碱、耐压力,耐腐蚀以及优越的血液相容性等性能,钛白粉厂.[6]常作为超滤、纳滤膜的材料.纳米TiO2是目前研1.2主要仪器究最为活跃的无机纳米材料之一,具有无毒、抗菌超滤膜性能评价仪,国家海洋局杭州水处理技术[7]并分解细菌、防紫外线、超亲水性等优点.制备含开发中心;UV-2450紫外可见分光光度计,岛津公收稿日期:2007-06-08;修改稿收到日期:2007-11-13基金项目:国家重点基础研究发展
6、计划项目(973计划)(2003CB615706)作者简介:王倩(1983-),女,山东省青岛市人,硕士生,从事膜材料制备.*通讯联系人3wangduo@ouc.edu.cn4#10#膜科学与技术第28卷司;CH-1-ST型千分尺薄膜测厚仪,上海六菱仪器式中,Pr为孔隙率,%;W1为湿膜的质量,g;W0为厂;JSM-6700F型扫描电子显微镜,日本电子公司.3干膜的质量,g;Qw为水的密度,g/cm;Qp为聚醚砜1.3超滤膜的制备的密度,g/cm3.本文采用L-S相转化法制备聚醚砜超滤膜,1.4.4膜平均孔径的测定[6]工艺如下:测量PE
7、S超滤膜的纯水通量和膜的孔隙率1)在制备前将所有直接接触药品的仪器烘干,(Pr)后,根据经验公式(4)算出其平均孔径:并将固体试剂PES和TiO2分别在150e和60er1/2f=[(8GHO#J#Ld)/(Pr#$p)](4)2下干燥5h和24h.式中,GHO为水的黏度,Pa#s;Ld为超滤膜厚度,m;2)准确称量药品,将PES及其添加剂溶于232J为超滤膜的纯水通量,m/(m#s);$p为渗透压DMAc中,并在60e水浴下电磁搅拌8h以上,充力,Pa,Pr为超滤膜的孔隙率.分溶解,制成均匀的铸膜液.[13]1.4.5膜污染度的测定3)
8、用纱绢过滤铸膜液[一般用200目(粒径约振荡吸附法:剪下膜片,膜面朝下置于盛有浓度为75Lm)的筛网],去除不溶解的杂质.为2g/L的BSA溶液的三角烧杯中,在振荡仪上振4)超声振荡150mi
