接枝改性.PPT

多孔膜研究进展 报告人：时孟琪 导 师：王 志 时 间：2012年10月 ————————超滤（UF）多孔膜 内容提要 1. 超滤膜研究进展 1.1 超滤膜材料 1.2 超滤膜制备 1.3 超滤膜改性 2. 纳米复合膜研究进展 2.1 常用的纳米材料 2.2 纳米复合膜的制备方法 3. 多孔支撑膜研究进展 * 1.1 超滤膜材料 超滤膜材料 聚合物材料 无机材料 醋酸纤维素 聚砜 聚丙烯腈 聚偏氟乙烯 * 醋酸纤维素类 天然的 纤维素 分子量 很大， 难于熔 化和溶 解，无 法加工 成膜 二醋酸纤维素 三醋酸纤维素 混合纤维素 改性 醋酸纤维素 超滤膜 优点：亲水性好 材料易得 缺点：耐酸碱能力差，适合pH在4-6； 使用温度不能太高，最高温度仅为30-35℃ 耐微生物降解和有机溶剂能力较差 最大的缺点是其压密性差 * 聚砜类 聚砜具有良好的热稳定性、机械性能和化学稳定 性，是一类具有特殊性能的工程塑料。聚醚砜与聚 砜性质大体相同，因其结构单元中没有脂肪烃基 团，故热稳定性更好。用这类材料制成的超滤膜机 械强度好，而且热稳定性和化学稳定性能较好，目 前使用比较广泛。 * 聚丙烯腈（PAN） 半结晶聚合物 优良的耐光和化学稳定性 可溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苹果酸等溶剂中 不溶于醇 、醚、酯、酮及油类等常用溶剂 耐非极性有机溶剂 耐碱性稍差 * 聚偏氟乙烯（PVDF） 聚偏氟乙烯化学稳定性能良好 聚偏氟乙烯超滤膜的缺点是其强度和耐压性能较差。 在室温下不被酸、碱、强氧化剂所腐蚀，脂肪 烃、芳香烃、醇和醛等有机溶剂对其没有影响， 只有发烟硫酸、强碱、酮、醚等少数化学药品能 使其溶胀或部分溶解，可溶于二甲基甲酰胺、二 甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂。 * 聚醚醚酮（PEEK） 聚醚醚酮是一种结晶性聚合物，具有优良的耐 蠕变和耐疲劳性能，除浓硫酸外，几乎能耐任 何化学药品，长期使用温度可达240℃以上，是 一类非常有发展前途的超滤膜材料。聚醚醚酮 磺化后可用于荷电超滤膜的制备。 * 1.2 超滤膜制备 * 1.3 超滤膜改性 吸附改性 接枝改性 化学引发接枝 紫外光引发接枝 等离子体引发接枝 辐照引发接枝 共混改性 亲水聚合物与膜材料 不同膜材料共混 两亲性聚合物与膜材料 * 化学引发接枝 Damien Quémener等使用具有端氨基的聚环氧 丙烷/聚环氧乙烷的共聚物(PEG-amine)接枝聚醚酰 亚胺（PEI)。首先以相转化法制备PEI超滤膜，然 后将其浸入(PEG-amine)溶液中进行接枝，反应条 件温和，操作简单。结果显示，当(PEG-amine)浓 度为2%时，膜孔径不变，但是接触角显著下降，故 抗污染性增强。 * 化学引发接枝 Damien Quémener, Eric , J.Membr.Sci * 紫外光引发接枝 Haijun Yu等采用紫外接枝法在聚砜超滤膜表面接 枝两性化合物3-（甲基丙烯酰胺）丙基-二甲基 （3-磺丙基）氢氧化铵(MPDSAH)，抗污染性能提 高，在pH为4.5-10.0时都能保持较高的纯水通量。 Haijun Yu, Yiming Cao, Guodong Kang, J.Membr.Sci., 342 2009 6–13 * 接枝改性—等离子体引发接枝 Hidenori Kuroki等在具有圆柱孔的聚碳酸(PC)基膜上采用等离子体诱导的方法接枝聚N异丙烯基丙烯酰胺（NIPAM）生成对温度敏感膜。 * 接枝改性—等离子体引发接枝 Hidenori Kuroki, Hidenori Ohashi, Taichi, Ito etal. J.membr.Sci.,2010, 352: 22–31 * 接枝改性—辐照引发接枝 J.K. Shim用γ-射线引发2-羟乙基-甲基丙