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磺化聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用

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文档简介:

磺化聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用第37卷第4期142011年4月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTV01.37No.4Apr.,201l磺化聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用马苗,俞三传(浙江理工大学化学系,浙江杭州310018)摘要:对聚砜类膜材料的制备及其在水处理中的应用作了详细综述,以期为高性能磺化聚砜类分离膜材料的制备及应用提供一定的理论指导。磺化不仅可提高聚砜类膜材料的亲水性和耐热性能,而且可有效改善功能膜的渗透通量、选择分离特性与抗污染性能,从而促进该类膜材料在水净化、水脱盐、物质分离与纯化等领域中的应用。磺化聚砜类膜材料的磺化度对分离膜的成膜性能、膜微结构与分离性能等均具有重大影响。如何通过磺化工艺与膜制备工艺的优化,实现对膜材料磺化度、分离膜微结构与性能的有效调控是目前该领域的研究重点。关键词:磺化;聚砜;膜材料;半透膜;水处理中圈分类号lTQ028.8文献标识码:A文章编号:1000.3770(2011)04.0014.-005聚砜类膜材料是一种性能优良的特殊材料,其分子主链中含有硬段苯环、软段醚键及稳定的砜键,不仅具有优良的耐热性,而且具有较好的耐紫外光、耐老化、耐氧化、耐酸碱、耐水解性及良好的机械强度与自熄性。目前,这类膜材料以其优良的成膜性能和分离性能,已被制成各种半透膜,并广泛应用于化工过程流体分离、生物医药制品纯化、工业水处理、污水处理与资源化、饮用水净化、气体分离与净化等领域【-】。然而,该类膜材料的疏水性导致分离膜在实际应用中出现渗透通量低、选择分离性差、易污染等缺点。目前已有表面接枝、辐射、涂敷、共聚、合金共混、功能化等多种方法对聚砜类膜材料进行改性,而磺化则是一种较好的亲水改性方法。磺化不仅可提高聚砜类膜材料的亲水性和耐热性能,而且可有效改善功能膜的渗透通量、选择分离特性与抗污染性能。因而,了解和掌握磺化工艺对膜材料磺化度以及磺化对膜材料分离性能的影响规律,并以此为基础,对磺化聚砜类膜材料的性能进行调控,对进一步提高磺化聚砜类膜的性能,拓宽其应用领域均具有重要意义。l聚砜类膜材料的磺化聚砜类膜材料的磺化是一种苯环上的亲电取代反应,符合邻位定位规则,供电性的醚键及烃基有利于磺化,而具有吸电性与共轭效应的砜基不利于磺化【习。按聚合与磺化的先后次序可分为前磺化及后磺化。1.1前磺化法前磺化指先对

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