紫外辐照接枝制备亲水性两性纳滤膜

2009年第67卷化学学报Vol.67,2009第15期,1791～1796ACTACHIMICASINICANo.15,1791～1796*E-mail:zhping@fudan.edu.cnReceivedJanuary22,2009;revisedMarch17,2009;acceptedApril14,2009.复旦大学大学生第十七期科创基金资助、国家973基础研究(No.2003CB615702)和国家自然科学基金(No.20374014)资助项目.·研究论文·紫外辐照接枝制备亲水性两性纳滤膜吴嘉杰唐晶欣曹绪芝平郑骅*(教育部聚合物分子工程重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433)摘要摘要通过紫外辐照在酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)超滤膜表面引发自由基共聚反应,依次接枝二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)和对苯乙烯磺酸钠(SSS),制成亲水性、表面载有两种不同电荷的纳滤膜.通过测定膜的纯水通量和对不同盐溶液表观截留率的变化,系统研究了单体浓度和接枝时间对膜的分离性能的影响.结果表明,用这种方法制成的亲水性两性纳滤膜对盐溶液的截留作用与两种单体在接枝液中的浓度和接枝时间有关.膜对由高价同离子和高价反离子组成的盐表现出优良的截留作用.关键词关键词紫外接枝;酚酞基聚芳醚酮;两性纳滤膜;二甲基二烯丙基氯化铵;对苯乙烯磺酸钠PreparationofHydrophilicAmphotericNanofiltrationMembranebyUVIrradiationGraftPolymerizationWu,JiajieTang,JingxinCao,XuzhiPing,Zhenghua*(KeyLaboratoryofMolecularEngineeringofPolymers(MinistryofEducation),DepartmentofMacromolecularScience,FudanUniversity,Shanghai200433)AbstractAhydrophilicamphotericnanofiltrationmembranewaspreparedbyUVirradiationsuccessivegraftpolymerizationofdiallyldimethylammoniumchloride(DADMAC)andsodiumstyrenesulfonate(SSS)ontothesurfaceofultrafiltrationmembranesmadeofpolyetherketonecardo(PEK-C).Theeffectofmono-merconcentrationinsolutionandgraftingtimeonthemembraneperformanceswasstudiedbymeasuringpurewaterfluxandsaltretentionthroughthemembrane.Theresultsshowedthatthemembraneperform-ancesoftheamphotericnanofiltrationmembranewererelatedtothemonomerconcentrationinsolutionandthegraftingtimeofthetwomonomers.Themembranehashighretentiontosaltscomposedofhighvalentco-ionsandcounter-ions.KeywordsUVirradiation;polyetherketone-cardro;amphotericnanofiltrationmembrane;diallyldi-methylammoniumchloride;sodiumstyrenesulfonate纳滤膜(Nanofiltrationmembrane,NF)是一种压力驱动膜,具有操作压力低、渗透通量大等优点,可用于截留分子量为几百的分子或高价盐离子.近年来,随着纳滤技术在水处理等领域的广泛运用[1～3],对亲水性纳滤膜的需求不断提高.为此人们采用各种方法来提高膜的亲水性,共混改性和膜的表面接枝是目前常用的方法[2～4].通过在微孔膜表面紫外辐照接枝聚电解质制备荷电纳滤膜是提高膜的亲水性的有效方法[5].在前期的工作中[5～8],我们通过在酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)表面接枝聚电解质单体如丙烯酸(AA)[5,6],对苯乙烯磺酸钠(SSS)[7]以及二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)[8]制备了表面荷负电或荷正电的纳滤膜.这些膜对含有与中心离子相同电荷的高价离子盐溶液都有很好的截留作用.但是当溶液中存在与中心离子相反1792化学学报Vol.67,2009电