紫外光引發(fā)表面接枝制備抗菌性聚砜和聚醚砜超濾膜的研究.pdf

1、據不完全統計，超濾的應用實施例多達1500余種（包括微濾）。隨著國家對水資源再利用投入的增加，超濾技術作為海水淡化預處理、城市安全供水、市政污水處理、再生水回用的重要手段將獲得廣闊的市場空間。然而，超濾膜應用過程中的膜污染問題依然是限制其應用的重要障礙，尤其是膜的耐微生物污染性能普遍很差，而賦予膜表面優(yōu)異的抗菌性能已成為解決膜生物污染的重要方向。
　　本課題組已經開展了共混法制備含辣素活性衍生結構的丙烯酰胺（簡稱為辣素）聚合物的抗

2、菌性超濾膜的研究，但由于所制備的辣素聚合物親水性較強，相轉化成膜時存在溶出的問題，限制了膜表面辣素的含量，進而制約了膜表面的抑菌性能。本文基于含辣素活性衍生結構內烯酰胺的可聚合性，提出采用紫外光引發(fā)的表面接枝改性技術，構建具有抑菌性的超濾膜表面。通過考察改性液濃度及組成、紫外光輻照時間以及丙烯酸添加量對改性效果的影響，制備出具有優(yōu)良耐污染性和抑菌性的聚砜和聚醚砜超濾膜。
　　首先，研究了N-(4-羥基-3-甲氧基-芐基)丙烯酰胺(

3、HMBA)及其與丙烯酸(AA)共聚接枝改性聚醚砜超濾膜的性能。研究表明:HMBA改性時，輻照時間對接枝率的影響明顯大于單體濃度;隨著改性液中AA的加入及其濃度的增加，HMBA的接枝率呈緩慢的降低趨勢，說明AA的加入對HMBA的接枝聚合有一定的抑制作用;HMBA和AA接枝率的變化對膜表面水靜態(tài)接觸角影響不大，改性膜接觸角維持在50°左右;在耐污染性方面，HMBA改性后膜耐污染性沒有顯著變化，當與AA接枝共聚改性時，所得超濾膜的耐污染性顯著

4、增強，牛血清蛋白(BSA)污染后，僅水力沖洗即可使其通量完全恢復;接枝HMBA可降低膜表面的粗糙度，但AA的加入卻在其接枝率足夠高后引起膜表面平均粗糙度的增加;最重要的是，AA的接枝并沒有對膜表面抑菌性能（對大腸桿菌）造成明顯影響，在HMBA接枝率達0.2時，抑菌率亦可達100％。
　　其次，研究了N-(5-甲基-3-異丁基-2羥基-芐基)-丙烯酰胺(MBHBA)及其與丙烯酸(AA)共聚接枝改性聚砜超濾膜的性能。研究表明:光敏劑二

5、苯甲酮(BP)的存在，有助于提高聚砜膜的改性效果，MBHBA的接枝率可明顯提高;隨著改性液中AA的加入及其濃度的增加，對MBHBA接枝的促進作用越來越大，當AA和MBHBA摩爾比為5∶1時，可增加MBHBA的接枝率2-3倍;盡管AA接枝率的增大對膜表面水靜態(tài)接觸角影響不大，但在耐污染性方面，MBHBA與AA接枝共聚改性膜的耐污染性顯著增強，牛血清蛋白(BSA)污染后，僅水力沖洗即可使通量完全恢復，而MBHBA改性膜的通量恢復率僅為50％