2。2 实验仪器及设备 4
2。3 药品的精制 5
2。4 聚醚砜 PES 的合成 5
2。5 氯甲基化聚醚砜 CMPES 的合成 6
2。6 季铵化改性超滤膜的制备 8
2。7 季铵化改性超滤膜的性能表征 9
3 结果与讨论 13
3。1 氯甲基化聚醚砜的核磁共振分析 13
3。2 膜表面及断面结构分析 14
3。3 膜的接触角分析 15
3。4 膜的纯水通量及截留率分析 16
3。5 膜的抗污染性能分析 17
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
超滤作为一种高效的分离技术,在近几十年得到了飞速发展。据了解,1982 年美国超滤 膜销售额仅为 0。36 亿美元,而 1990 年则达到了 3。65 亿美元,是 1982 年的十倍[1]。
事实上,早在 200 多年前,人们就在自然界中尤其是生物体内发现了膜分离现象的存在。 但是,从膜分离现象的发现到认识,再到合成并加以利用,这经历了很长一段时间,也凝聚 着一大批研究者们的心血。膜分离现象的发现始于 1784 年,Abbe Nicket 发现水会自发地穿 过猪膀胱扩散进入酒精一侧,但直到 1864 年 Moritz Traube 成功地研制出了历史上第一张人 造膜——亚铁氰化铜膜[2],才开启了人造膜的历史纪元。论文网
1907 年 Bechhold 系统的研究了超滤膜并首次提出超滤(ultrafiltration)的术语[3],但这一 阶段的膜由于其透水能力低下而难以得到工业与商业的青睐。直到 1960 年人们研制出非对称
结构的醋酸纤维素膜(CA),该膜的水通量是对称性膜的近 10 倍[4],这才使得超滤膜真正进 入生产并在各行业得以应用。
目前,超滤技术对胶体、病原微生物、悬浮物等都有较好的去除效果[5]。除此之外,由于 超滤技术的快速发展,超滤膜的成本也逐渐降低,基于此,超滤技术在水处理与工业给水方 面也得到了广泛应用,例如海水淡化、纯水及超纯水制备等[6]。
1。1 超滤原理
超滤是指在一定的压力下,通过特质膜的较小孔径,将小分子溶质与溶剂过滤到膜的另 一侧,将大分子溶质截留下来,从而达到去除溶液中大分子溶质的目的。超滤主要是物理筛 分,能够截留的大分子和胶体微粒的分子量一般在 300 以上[7]。
超滤膜主要通过两个方面来实现截留大分子的目的。一方面,由于超滤膜表面微孔的限 制,大分子溶质无法像小分子溶质和溶剂一样,通过膜孔进入膜的另一侧,从而使得大分子 溶质截留在膜表面。另一方面,当超滤达到稳定时,正是由于截留的大分子溶质,膜的表面 形成了一层厚度稳定的滤饼层,进一步截留大分子溶质。事实上,滤饼层对大分子溶质的截 留作用比膜孔更明显。