抗污染抗菌芳香聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備.pdf

1、反滲透膜分離技術(shù)因具有操作簡便、運行能耗低、脫鹽率高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在海水和苦咸水淡化以及廢水資源化等領(lǐng)域，成為一種主流的水處理技術(shù)。目前，占領(lǐng)市場主導(dǎo)的商品反滲透膜是芳香聚酰胺(PA)膜。然而，膜污染問題的存在大大增加了反滲透系統(tǒng)的運營成本，制備抗污染反滲透膜成為當(dāng)下膜材料研究人員最具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。
　　通過表面改性提高反滲透膜耐污染性已有報道。但是，反滲透膜污染有微生物污染、有機物污染、無機鹽沉積等多種類型，目前報道的

2、方法多是針對某一類型的污染，限制了其在實際場合的應(yīng)用。本文發(fā)展了一種基于Ugi四組分反應(yīng)(Ugi-4CR)對商品聚酰胺反滲透膜進行表面改性的全新方法，一步反應(yīng)固載雙官能團。由于膜表面殘留大量自由羧基，根據(jù)Ugi-4CR，同時接枝親水性大分子醛基化聚乙二醇和含有端氨基的抗菌組分，這里選擇三（2-氨乙基）胺(TAEA)和磺胺甲基惡唑(SMZ)兩種抗菌劑，制備兩種既能抗有機物和無機物污染又具有抗菌性能的改性反滲透復(fù)合膜:PA-g-PEG/TA

3、EA和PA-g-PEG/SMZ。用傅立葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)和X-射線光電子能譜(XPS)分析原膜和改性膜表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成變化，用熱失重分析(TG)計算膜表面接枝率，用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)和原子力顯微鏡(AFM)觀察改性前后膜表面形態(tài)的變化，用動態(tài)水接觸角(WCA)分析膜表面親水性的變化。
　　同時，用錯流滲透測試評價反滲透膜的抗污染性能，在進料液中加入牛血清蛋白(BSA)和海藻酸鈉(SA)模擬有機物污

4、染，加入高硬度無機鹽模擬無機物污染。經(jīng)過48小時的污染測試，對于BSA、SA和無機鹽污染，原膜的通量分別衰減了37.3％、34.6％和46.7％，而兩種改性膜均僅衰減了10.0％左右，經(jīng)過短時間的純水洗滌，原膜的通量恢復(fù)率僅為70.0％、78.2％和64.4％，而改性膜均在95.0％以上。以革蘭氏陰性的大腸桿菌和革蘭氏陽性的金黃色葡萄球菌為細菌模型，用菌液震蕩法評估膜的抗菌性能，結(jié)果表明:原膜對于兩種細菌沒有明顯的抑制作用，對于PA-g