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2.5.3 接触角7
2.6 渗透特性实验8
2.7 电导率与盐浓度标准曲线的绘制9
2.8 HTCC/PES复合膜对PPCPs处理效果的研究10
2.9 膜抑菌试验10
3 结果与讨论11
3.1 复合膜的结构表征 11
3.1.1 扫描电镜 11
3.1.2 FTIR傅立叶红外光谱.12
3.1.3 接触角 12
3.2 制膜条件对HTCC/PPS复合膜性能的影响.13
3.2.1 沉浸顺序的影响.14
3.2.2 壳聚糖季铵盐浓度的影响 15
3.2.3 制备层数的影响16
3.2.4 支撑盐浓度和种类的影响.17
3.3 复合膜的渗透特性 19
3.3.1 复合膜的纯水渗透系数 19
3.3.2 无机盐类型对膜截留性能的影响20
3.3.3 无机盐浓度对膜截留性能的影响21
3.3.4 操作压力对膜截留性能的影响22
3.3.5 流量对膜截留性能的影响.22
3.3.6 复合膜截留分子量 23
3.4 HTCC/PES复合纳滤膜处理PPCPs效果23
3.5 膜抗菌性测试结果 24
4 结论.26
致谢27
参考文献28
1 绪论
1.1 壳聚糖的研究进展
壳聚糖(CTS)是在自然界中广泛存在的高分子有机物，其结构单元为(β-(l,4)-2氨基-2-脱氧-D-葡萄糖)。由于其拥有各种较为优良的性能而受到来自各种行业的广泛关注[1]。然而，由于CTS的分子结构决定其只能溶解于少数稀酸溶液中，所以在许多方面的应用上都难以深入发展。因此，对CTS进行改性，从而增大其应用范围成为目前研究的热门。研究CTS的结构可以发现，其中存在氨基和羟基这两个官能团，而氨基和羟基容易发生氧化、烷基化、酰基化、硝化、卤化、磺化等化学反应[2]，这使得将CTS的改性成为可能。
壳聚糖的一种优良改性是将壳聚糖改性为季铵化壳聚糖，将季铵化壳聚糖应用在制膜过程中已经有了较好的先例。Zhou等[3]用壳聚糖季铵盐制备了一种薄膜，用于保持水果和蔬菜的新鲜，发现薄膜对水果的保鲜效果较好；Xiao等[4]通过将已经季铵化的壳聚糖均匀涂布在滤纸上，然后采用交联的方法制备复合膜，并且研究了这种膜的性能，发现壳聚糖/滤纸复合膜与单独的基膜相比，在各方面的性能上都有较大的提升。依此作为契机，本次实验也尝试将CTS进行一些改性，将其改性为2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)[5]，研究以此作为活性层制备所得的膜的性能。
1.2 纳滤膜技术的进展
1.2.1 纳滤膜的技术介绍
最近几年，因为具有高效率、低能耗的特点，并且操作和制作过程都相对简单,而且制作膜的过程非常环保，膜分离技术因此受到越来越多的关注。在诸多膜分离的技术中，纳滤(NF)膜的结构和性质决定了其特有的电荷性能与膜孔径分布，从而受到各个领域的重视，其在分离不同价态离子或者分离小分子有机物等方面有独特的优势，分离的效果与其他方法制备的膜相比都比较好，特别是在处理硬度较高的废水或者在环保领域处理一些特定的污水的项目中，已经被广泛使用[6]。
并且，与传统的超滤膜和反渗透膜相比，纳滤膜最大的优点是既能保持较高通量，又对相应物质有较高的截留性能，所以在实验研究或者实际应用中都有很好的应用前景，在目前所取得的研究成果中，是发展处于前列的分离膜之一[7,8]。在前文中已经论述了壳聚糖衍生物在各方面的优良特性。然而，目前有关于用季铵化壳聚糖制备纳滤膜的报告还不是很多。因此，本实验致力于研究将壳聚糖季铵盐作为一种聚电解质应用于制作复合NF膜的研究过程中。
1.2.2 纳滤膜的制备方法介绍