超支化PVDF-ATP-PAMAM復(fù)合膜的制備及其重金屬離子吸附性能研究.pdf

1、PVDF分離膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。凹凸棒土(ATP)作為天然納米無(wú)機(jī)物，具有比表面積大、吸附效果好等特點(diǎn)，可應(yīng)用于重金屬離子吸附研究領(lǐng)域。聚酰胺-胺（PAMAM）超支化聚合物擁有大量胺基、酰胺基和羰基等官能團(tuán)，且其數(shù)量隨其代數(shù)的增加而增加，分子內(nèi)存在空腔，可吸附、螯合和包裹重金屬離子。本文針對(duì)水體中重金屬離子污染問(wèn)題，以PVDF分離膜為基體，以PAMAM為有機(jī)改性劑，ATP為無(wú)機(jī)吸附材料，制備具有重金屬

2、離子吸附能力的功能復(fù)合膜。
　　(1)通過(guò)Michael加成及酰胺化反應(yīng)，循環(huán)發(fā)散制得超支化PAMAM聚合物。進(jìn)而，采用界面聚合法，以PVDF膜為基體，以PAMAM為水相單體，均苯三甲酰氯(TMC)為油相單體，制備了不同PAMAM代數(shù)的表面改性的超支化PAMAM/PVDF復(fù)合膜。研究表明，PAMAM擁有超支化大分子的空腔規(guī)整結(jié)構(gòu)，粒徑均一穩(wěn)定，表面游離態(tài)氨基成指數(shù)增加;復(fù)合膜呈現(xiàn)獨(dú)特“類支化”多孔結(jié)構(gòu)，支化層保持了0-5μm的表面

3、厚度，親水性有了很大提升，PVDF/G3.0-PAMAM初始瞬時(shí)接觸角可達(dá)到39.4°，復(fù)合膜對(duì)Ni2+、Cu+、Cd2+的吸附能力較純PVDF膜有一定改善，且隨著接枝代數(shù)的增加吸附能力越來(lái)越大;吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，復(fù)合膜重金屬離子吸附機(jī)理符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　(2)對(duì)ATP進(jìn)行超支化PAMAM改性，制備了ATP-gPAMAM。采用溶膠-原位聚合法制備了不同代數(shù)的PVDF/ATP-g-PAMAM復(fù)合膜。研究表明，ATP-PA

4、MAM具有較高的接枝率，可在有機(jī)溶劑中良好分散，保持200nm的成捆紡錘體和球狀結(jié)構(gòu)。復(fù)合膜中無(wú)機(jī)納米顆粒的填充發(fā)揮了制孔作用，ATP-gPAMAM的引入使膜表面粗糙度增大，親水性有所改善。復(fù)合膜對(duì)Ni2+、Cu2+、Cd2+等的吸附能力增大，PVDF/ATP-G3.0復(fù)合膜對(duì)Ni2+、Cu+、Cd2+的吸附容量分別達(dá)到124.28mg/g、155.19mg/g和125.55mg/g。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，吸附機(jī)理符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，同