PET徑跡-刻蝕膜表面ATRP接枝制備Ph-溫度響應(yīng)性分離膜.pdf

1、本文研究了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)徑跡—刻蝕膜表面接枝的應(yīng)用。通過(guò)選擇不同的功能性單體,合成了具有環(huán)境敏感特性的三種新型功能膜。
　　 利用PET徑跡—刻蝕膜表面的酯基與乙二胺反應(yīng)生成活性的氨基和羥基基團(tuán),然后再和2-溴異丁基溴(2-BIB)進(jìn)行反應(yīng)引入原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)所需的大分子引發(fā)劑,最后在膜表面分別可控接枝具有pH敏感性的聚甲基丙稀酸羥乙酯(PHEMA)、具有溫度敏感性的

2、聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)。通過(guò)X光電子能譜儀(XPS)、紅外光譜測(cè)試(ATR-FTIR)、熱重分析(TGA)、接枝率和接觸角證明已成功接枝上PHEMA、PNIPAAm。掃描電子顯微鏡(SEM)表征了膜的表面結(jié)構(gòu)與形貌,發(fā)現(xiàn)隨接枝時(shí)間的增長(zhǎng),膜表面的孔徑逐漸變小。采用膜通量測(cè)試研究了接枝膜分別對(duì)pH值或溫度的敏感性。對(duì)于接枝有PHEMA的PET徑跡—刻蝕膜表現(xiàn)出pH開(kāi)關(guān)效應(yīng),中性條件通量低,酸性時(shí)高,臨界pH范圍在4-5之間

3、。接枝膜的開(kāi)關(guān)幅度隨接枝程度的增加而增加。對(duì)于PNIPAAm接枝膜,水通量在30-35℃附近有躍升現(xiàn)象,表現(xiàn)出溫度敏感性。且隨接枝程度的升高,接枝鏈對(duì)膜孔的覆蓋程度增加,減小了膜的有效孔徑,使通量降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明膜表面的接枝聚合具有一定可控性,同時(shí)pH或溫度敏感性的功能化可通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)來(lái)設(shè)計(jì)。
　　 在合成pH敏感和溫度敏感膜的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)合成了新型的具有溫度和pH值雙重敏感型的智能膜。首先采用ATRP方