聚氨基環(huán)磷腈復合納濾膜的制備及其抗菌性能研究.pdf

1、納濾(NF)膜分離技術由于具有操作壓力低，通量高，對多價鹽及小分子有機物截留率高等優(yōu)勢，已廣泛應用在飲用水處理，海水淡化預處理，染料截留等各個領域。然而，以微生物污染為主的膜污染現象的存在，嚴重縮減了膜的使用壽命，增加了運行成本。因此，制備一種兼具良好的選擇透過性和抗微生物污染的納濾膜是最具有挑戰(zhàn)性的任務之一。
　　對納濾膜進行表面改性，引入抗菌劑是抑制微生物繁殖，緩解微生物污染的常見方法。然而，修飾層的引入勢必會對納濾膜固有的選

2、擇透過性造成不利影響。針對上述問題，本文提出了一種新型抗菌復合納濾膜的制備方法。通過界面聚合，使用含有多氨基的支化聚乙烯亞胺(PEI)作為水相單體，六氯環(huán)三磷腈(HCCP)作為有機相單體，在聚砜超濾膜表面通過氯取代界面聚合反應，制備荷正電聚氨基環(huán)磷腈復合納濾膜(PEI/HCCP)，并將PEI/TMC復合膜作為對照進行分析。通過研究單體含量，反應時間，熱處理條件等對膜滲透選擇性能的影響，確定最佳制膜工藝。采用傅里葉變換紅外光譜（ATR-F

3、TIR）、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、接觸角測量儀和表面Zeta電位對復合納濾膜的表面化學結構、微觀形貌、親水性和荷電特性進行表征。通過錯流滲透測試，研究了PEI/HCCP復合納濾膜對不同價態(tài)鹽溶液的選擇透過性和染料的截留率。結果表明:當水相單體PEI含量為5wt％，有機相單體HCCP含量為lwt％，反應時間為5min，熱處理溫度為100℃以及熱處理時間為15min時膜性能最佳。PEI/HCGP復合膜對不同鹽溶液的

4、截留率的大小順序為:MgCl2(97％)＞MgSO4(88％)＞NaCl(87％)＞Na2SO4(58％)，通量均為55L/m2h左右。
　　此外，以革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌為細菌模型，使用震蕩法評估膜的抗菌性能，并通過掃描電鏡觀察細菌在膜表面的存在形態(tài)以及膜表面形貌的變化。結果表明:聚砜膜對細菌沒有明顯的抑制作用，PEI/TMC復合膜的抑菌率為35％-60％，而PEI/HCCP復合膜的抑菌率接近100％，