基于配位作用聚電解質(zhì)多層膜的構(gòu)筑及其分離性能研究.pdf

1、利用層層吸附自組裝技術(shù)(LbL)組裝聚電解質(zhì)多層膜正在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本文在課題組前期動(dòng)態(tài)LbL技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,發(fā)展了以配位作用為驅(qū)動(dòng)力在不同形式有機(jī)多孔聚合物支撐體上構(gòu)筑具有選擇性分離的功能薄膜。
　　 首先,在剛性基片上以配位作用為驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行聚電解質(zhì)多層膜的自組裝。采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV)跟蹤測(cè)試了(PSS(Co)1/2/P4VP)n多層膜在石英基片上的生長(zhǎng)情況為線性生長(zhǎng),并用臺(tái)階儀測(cè)定每一層薄膜的厚度大約在

2、3.5 nm。利用紅外光譜和X-射線光電子能譜證實(shí)了層與層之間的作用力為過(guò)渡金屬鈷與官能團(tuán)吡啶環(huán)的配位作用。采用原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)表征了多層膜的形貌和結(jié)構(gòu)特征。
　　 本文進(jìn)一步以配位作用為驅(qū)動(dòng)力在聚丙烯腈超濾膜上組裝多層膜,并用于不同體系的分離。通過(guò)動(dòng)態(tài)LbL法在聚丙烯腈(PAN)平板超濾膜上成功組裝了(PSS(Co)1/2/P4VP)n/PEI/PAN多層膜,將組裝的多層膜用于多種有機(jī)溶劑/水體

3、系的滲透汽化分離。結(jié)果表明,當(dāng)進(jìn)料液溫度為60℃,乙醇含量為95wt％的乙醇/水溶液,多層膜的分離因子高達(dá)4731,滲透通量達(dá)248g/(m2·h)。初步探索了多層膜對(duì)苯/環(huán)己烷體系分離的可行性。結(jié)果顯示,當(dāng)苯/環(huán)己烷體系中苯的濃度為50％,溫度為70℃,多層膜的分離因子α和滲透通量J分別為7.3和150g/(m2·h)?？疾炝硕鄬幽?duì)離子Mg2+、SO42-、Na+、Cl-的截留,結(jié)果表明多層膜對(duì)于一價(jià)和二價(jià)離子有一定的分離,具有納濾