载银埃洛石纳米管聚醚砜抗菌超滤膜的制备及表征.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterPreparationandCharacterizationofPESAntibacterialUltratiltrationMembranecontainingHNTsLoadedwithSilverNanoparticlesByJingyiZhangSupervisor：Prof．HaoqinZhangA．EYataoZhangChemicalTechnologySchoolofChemicalEngineeringandEnergyMarch，2

2、012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：张散～日期：如l1年6月1日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分

3、编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：献奄殳、日期：Ⅻlz年6月1日一———————————————————————————————————————一一一摘要目前所使用的超滤膜大多不具备抗菌性能，在使用过程中，膜极易受到细菌的侵害而造成生物污染，导致膜的渗透性能降低，严重影响膜的使用效率和寿命。本论文针对上述问题，选择埃洛石纳米管(HNTs)为载体，通过一定的方法负载上纳米银，然

4、后将其作为抗菌剂和聚醚砜(PES)共混制各杂化抗菌超滤膜，以提高膜的抗生物污染性能。具体研究内容如下：(1)HNTs／PES杂化超滤膜的制备及性能研究：以PES为膜材料，以HNTs为亲水性添加剂，制备了不同HNTs含量的超滤膜，考察了HNTs的加入对膜的分离性能、亲水性、微观结构及表面形貌的影响，实验结果表明：添加HNTs后膜的亲水性得到改善，随着HNTs含量的增加，膜的纯水通量随之增大，而膜对PEG20000的截留率却变化不大，具有较好的截留效果；从扫描电镜(sEM)及原子力显微镜(AFM)结果可以看出，HNTs的加入改善了膜中指状孔的贯通性，使膜上表面的皮层变

5、薄，同时还降低了膜表面的粗糙度，有望提高膜抗污染的能力。因此，HNTs可以作为亲水改性的材料，并且在提高膜的纯水通量方面效果显著。(2)CS．HNTs．Ag／PES杂化抗菌超滤膜的制备及性能研究：利用壳聚糖(CS)对HNTs进行表面改性，然后再负载上纳米银，最终制得了不同添加剂含量的CS．HNTs。Ag／PES杂化抗菌超滤膜，并考察了CS．HNTs—Ag的加入对膜各项性能的影响。利用红外(FTIR)、热重(TG)及透射电镜(TEM)等技术对改性前后的HNTs进行了表征分析，结果表明改性成功进行，HNTs表面确实有纳米银存在。膜的超滤实验结果表明，CS．HNTs．A

6、g的加入使膜的纯水通量成倍增加，虽然膜的截留率略有下降，但仍具有较好的截留性能。从扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)结果可以看出，添加CS．HNTs．Ag和添加HNTs的膜具有类似的微观结构和表面形貌。抗菌实验结果表明，改性后的膜对大肠杆菌及金葡菌均具有较好的抗菌性，对两种细菌的抑菌率分别为94。O％和92．6％。(3)P4VP．HNTs．Ag／PES杂化抗菌超滤膜的制备及性能研究：通过一系列反应将聚4一乙烯基吡啶(P4VP)接枝在t-LNTs表面，并负载上纳米银，最终制得了不同添加剂含量的P4VP—HNTs．Ag／PES杂化抗菌超滤膜，并考察了摘要P4V

7、P．I--INTs．Ag的加入对膜各项性能的影响。利用FTIR、TG及TEM等技术对改性前后的m进行了表征分析，结果表明改性成功进行，HNTs表面确实有纳米银存在。实验结果表明，此种改性方法制备的膜具有和CS-HNTs—Ag／PES膜相似的微观结构及表面形貌，同时具有相似的分离性能变化规律，但抗菌结果表明，此种方法制得的膜具有更好的抗菌性能，对大肠杆菌及金葡菌的抑菌率均接近100％。通过上述研究，以期将埃洛石纳米管的特殊性能与膜分离的优势相结合，拓展它们在水处理领域的应用。关键词：聚醚砜超滤膜；埃洛石纳米管；抗菌活性；纳米银；大肠杆菌；金黄色葡萄球菌HAbstra

8、ctAtp