基于無(wú)機(jī)納米粒子高通量雙模板分子印跡膜的制備及性能研究.pdf

1、分子印跡膜兼具分子印跡技術(shù)與膜分離技術(shù)雙重優(yōu)點(diǎn)，但由于有機(jī)膜的機(jī)械強(qiáng)度較小，在分離過(guò)程中受壓容易使印跡孔穴空間變形和互補(bǔ)官能團(tuán)位置失穩(wěn)，使得其分離效率大大降低。為了提高膜的機(jī)械性能和水通量，在制備過(guò)程中摻雜入無(wú)機(jī)納米粒子制備出有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化膜。本文使用紫外光引發(fā)原位聚合的方法，以PVDF為支撐膜，將無(wú)機(jī)納米材料摻雜入鑄膜液中，制備出含有無(wú)機(jī)納米材料的阿魏酸分子印跡復(fù)合膜。利用紅外光譜和掃描電鏡測(cè)試了膜的結(jié)構(gòu)和表面形貌，發(fā)現(xiàn)了納米粒子是以

2、純物理方式共混的，且都分散在孔的周圍，有利于維持膜的孔穴結(jié)構(gòu)。通過(guò)平板超濾裝置研究了分子印跡復(fù)合膜的分離性能、水通量和承壓能力，研究結(jié)果表明改性后的分子印跡復(fù)合膜在保持高分離效率的前提下，承壓能力和水通量都有了明顯的改善。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加0.5wt％-18 nm TiO2的改性膜性能最好，其承壓能力在0.4 Mpa以上，分離因子在3.4左右，水通量為6696 L·m-2·h-1。
　　在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文采用不同的方法制備出

3、雙模板分子印跡復(fù)合膜，并采用多種方式對(duì)膜的各項(xiàng)性能進(jìn)行表征。本文探討了以α-甲基丙烯酸為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，阿魏酸和肉桂酸為雙模板分子，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，并采用共混法摻雜入納米材料改善膜的機(jī)械強(qiáng)度和水通量，從而合成了具有高通量和高選擇性的雙模板分子印跡復(fù)合膜。本文探究了無(wú)機(jī)納米材料的種類及其含量、引發(fā)劑的含量、模板分子與功能單體的比值以及合成方法（一步法或者兩步法）對(duì)雙模板分子印跡復(fù)合膜的性能的影響。

4、研究發(fā)現(xiàn)合成的最優(yōu)條件為:添加的納米材料為18 nm TiO2，添加含量為1wt％，引發(fā)劑的含量為0.3 g，采用一步法合成，功能單體與模板分子的比值(F/T)為1∶3。采用上述條件合成的雙模板分子印跡復(fù)合膜對(duì)模板分子阿魏酸和肉桂酸的透過(guò)率均處在100％左右，與此同時(shí)對(duì)類似物咖啡酸、丁香酸的透過(guò)率也達(dá)到了100％左右。然而對(duì)相對(duì)分子量大小相似，而結(jié)構(gòu)差別比較大的葡萄糖的透過(guò)率處在60％左右。綜上可知，制備的雙模板分子印跡復(fù)合膜可特異性分