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《时_空分离光接枝技术在核孔膜表面改性上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第2期北京化工大学学报Vol.33,No.22006年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2006时/空分离光接枝技术在核孔膜表面改性上的应用1,221,21,23张正东李默涵刘莲英杨万泰(北京化工大学11可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室;21材料科学与工程学院,北京100029)摘要:时/空分离光接枝技术是一种全新的光接枝方法,使用该方法可对不能直接光照到的表面进行改性。本文采用时/空分离光接枝技术对核孔膜的内、外表面进行接枝改性
2、,实验结果表明,核孔膜外表面及孔内表面均能得到改善,并对反应机理进行了探讨。关键词:时/空分离光接枝技术;核孔膜;表面改性中图分类号:TQ3161343表面光接枝技术由于其操作简便实用、成本低、枝技术对核孔膜进行表面接枝改性,并探讨了反应[123]效能高而得到广泛应用。然而,目前的表面光机理。接枝方法中,所处理表面一般是简单、平整表面,即1实验部分表面能够完全暴露于紫外光下或者材质透光允许紫外光达到需要处理的表面,而对于一些在紫外光照111原料下性质不稳定、易分解的高分子材料以及具有复杂11111膜材料聚
3、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)核表面如不透光容器、管等的内表面即紫外光不易直孔膜,中国原子能研究院,孔径013μm,膜厚10μm。接到达的表面的处理则受到局限。为此,笔者所在使用前经丙酮抽提48h,除去杂质及添加剂。研究室发明了一种时/空分离光接枝技术,采用特殊11112试剂二苯甲酮(BP),上海试剂一厂,化学手段将一完整的光接枝反应在时间和空间上分离开纯,直接使用(BP包含有4种晶型:α、β、γ、δ,均能升来,分成多步进行,从而实现未光照表面的接枝改华。其中α,式熔点为49℃,沸点为306℃β;式熔点性。
4、为26℃;γ式熔点为45～48℃,沸点为46℃;δ式核孔膜是利用重粒子辐照和径迹蚀刻技术而制沸点为51℃。);丙烯酸(AA),天津市化学试剂六厂成的一种径迹膜,其内孔为圆柱形孔洞且孔径较为分厂,分析纯,使用前减压蒸馏提纯;丙酮,北京益利均匀。核孔膜因具有较好的化学稳定性、热稳定性精细化学品有限公司,分析纯;去离子水,用于反应和机械强度而被广泛用在化工、食品、冶金铸造及水液配制。[428]净化等需要精密分离的领域。采用光接枝技术112核孔膜表面偶合BP对核孔膜进行表面亲水改性已有许多文献报11211间歇法采
5、用间歇法在核孔膜表面偶合BP[1,5210]道,但由于光直接照射引发接枝的局限性,一的实验装置如图1所示,反应瓶内壁及底部铺黑纸般仅对核孔膜的孔外表面进行改性,孔内表面由于吸收紫外光,中间水平放置一开口铝板仅允许部分不易受到光照而不能有效接枝改性。采用时/空分紫外光射入,遮挡铝板下方出现一与光照区域相连离光接枝技术则可以对核孔膜的内、外表面同时进的暗区。将膜固定在铝板下方支架上,其到光照区行均匀接枝改性,从而提高改性膜的性能。的距离可调,用符号D表示。本文采用间歇法和连续法两种时/空分离光接将二苯甲酮放入
6、所示位置,然后盖上石英片,通氮气30min后将装置密闭。再将整个装置置于70℃收稿日期:2005209212恒温水浴中,光照一定时间后将膜取出,用丙酮洗涤基金项目:国家自然科学基金(50433040)数次以除去物理沉积在膜表面的BP,然后在室温下第一作者:男,1976年生,博士生真空干燥至恒重。3通讯联系人11212连续法采用连续法在核孔膜表面偶合BPE2mail:yangwt@mail.buct.edu.cn的实验装置如图2所示。将BP和核孔膜放入如图第2期张正东等:时/空分离光接枝技术在核孔膜表面改性
7、上的应用·65·114接枝膜的表征核孔膜表面偶合BP的偶合率(Cy)及接枝PAA的接枝率(Dy)按下式计算:m1-m0Cy=×100%(1)m0m2-m0Dy=×100%(2)m0式中,m0为空白膜的质量,m1,m2分别为偶合及接枝后膜的质量。膜质量均由电子天平BP211D(Sar2图1间歇法偶合装置示意图toriusAG,Germany)获得,其精度为0100001g。Fig.1Setupforcouplingreactioninbatchmode接枝反应前后膜表面形貌用扫描电镜(SEM,所示位置,通氮
8、气一段时间排除系统内部的空气,然Cambridge250Mk3)观察。后密闭系统,开动蠕动泵构成一个循环流动体系。2结果与讨论整套装置用水浴控温(70℃),打开低压汞灯照射一段时间后将膜取出,用丙酮洗涤数次以除去物理沉211间歇法实验结果及反应机理积在膜表面的BP,然后在室温下真空干燥至恒重。采用间歇法在核孔膜表面偶合BP,与反应前相比,观察到核孔膜的质量有了少量增加,得到BP的偶合率Cy为011346%,说明在核孔膜上确实有
