侯进
,
陈国华
功能材料
以壳聚糖和聚乙烯醇共混物溶液为铸膜液,涂敷在聚丙烯腈超滤膜上,以戊二醛为交联剂,制备了荷正电壳聚糖-聚乙烯醇共混物/聚丙烯腈复合纳滤膜.探讨了交联时间、交联温度、交联剂浓度、铸膜液浓度等因素的影响,采用单因素实验确定了最佳制膜条件为:以1.5%(质量分数)的壳聚糖和聚乙烯醇共混液为铸膜液,50℃下干燥2h,在戊二醛与无水乙醇质量比为0.75∶50的体系中交联,在40℃水浴中交联4h,50℃下热处理15min.在温度为25℃,流速为30L/h,操作压力为1.0MPa时,对复合膜的性能进行了测试,分别探讨了操作压力和料液类型等因素与膜性能的关系.其纯水渗透系数为5.80L/(h·m2·MPa).对1000mg/L NaCl、MgCl2、MgSO4和Na2SO4的截留率分别为63.50%、94.30%、81.00%、32.70%,通量分别为3.10、3.65、2.40、2.70L/(h·m2).对不同类型无机盐的截留顺序为MgCl2＞MgSO4＞NaCl＞Na2SO4,呈现阳离子型复合纳滤膜的截留特征.流动电位曲线进一步说明了该复合膜荷正电性,其电压渗系数β为5.68mV/Pa.通过扫描电镜对膜的结构进行了表征,显示了该膜的复合结构.
关键词:
壳聚糖-聚乙烯醇共混物
,
荷正电
,
复合纳滤膜
,
截留率
,
通量
李浩
,
关毅鹏
,
曹震
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.03.11
目前商业化的纳滤膜多为荷负电,然而在某些特定领域,荷负电膜因污染严重而不能胜任,因此荷正电纳滤膜的研究越来越受到关注和重视.壳聚糖是一种资源丰富、价格低廉的天然高分子化合物,具有良好的成膜性,并且壳聚糖分子链中具有大量氨基,它所形成的纳滤膜带有正电荷,如果能够利用这种材料制备荷正电纳滤膜,在工业上将具有重要意义.目前,壳聚糖荷正电纳滤膜得到了广泛研究.对复合法、界面聚合法、共混法、化学接枝法、等离子体法制备荷正电壳聚糖纳滤膜进行了综述.同时相关应用研究表明,壳聚糖荷正电纳滤膜可以用于单多价离子分离、海水淡化预处理、降低废水硬度等领域,应用前景广阔.最后对壳聚糖荷正电纳滤膜未来的发展趋势进行了展望,通过关键问题的突破,期待壳聚糖荷正电纳滤膜早日实现商业化.
关键词:
壳聚糖
,
荷正电
,
纳滤膜
,
膜制备
,
膜应用
