壳聚糖荷正电纳滤膜的研究进展
壳聚糖静电纺纳米纤维的研究进展
壳聚糖静电纺纳米纤维的研究进展作者：王丹单小红郜建锐来源：《纺织导报》2015年第01期摘要：本文对纯壳聚糖，壳聚糖与人工合成材料的混合物、与其它天然生物材料的混合物，以及壳聚糖衍生物等静电纺纳米纤维的制备方法和技术特点等进行了介绍。
关键词：纯壳聚糖；人工合成材料；天然生物材料；壳聚糖衍生物；静电纺中图分类号：TQ341 文献标志码：ADevelopment of Chitosan Nanofiber Made by ElectrospinningAbstract： Preparation methods and technology characteristics of electrospinning of pure chitosan nanofiber， blended chitosan/synthetic materials nanofiber or chitosan/other natural biomaterials nanofiber， as well as chitosan derivative nanofiber， were introduced in this article.Key words： pure chitosan； synthetic materials； natural biomaterials； chitosan derivative；electrospinning壳聚糖是自然界中甲壳素脱乙酰化后的产物，具有优异的性能，如亲水性、生物相容性、生物可降解性、抗菌、无毒、抗凝血性能等，在生物医学方向应用广泛。
而静电纺被认为是一种有效的制备微纳米纤维的方法。
本文主要从 4 个方面对部分壳聚糖纳米纤维的制备进行描述。
1 纯壳聚糖静电纺丝壳聚糖由于其氨基的质子化作用使其可溶于大多数的酸，又因其黏度较大，在静电纺高压作用下，聚合物内部离子基团的排斥力增加，聚合物难以从针头处喷射出来，且因其大的黏度容易堵塞针头，限制了纯壳聚糖的静电纺丝。
纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2019年第38卷第1期纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展陈献富，季华，范益群（南京工业大学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009）摘要：功能性低聚糖具有抗肿瘤、抗放射、抗凝血、消炎和调节免疫力等医疗保健作用，广泛应用于食品科学和生物医药等领域。
纳滤作为一种高效的膜分离技术，在功能性低聚糖的分离与纯化中的应用得到越来越多的关注。
本文分析了纳滤膜对功能性低聚糖的分离机理，综述了纳滤膜在功能性多糖分离纯化中的应用进展，讨论了纳滤分离过程的影响因素，主要包括功能性多糖料液的性质、膜过程的操作参数以及膜材料本身的性质等。
其中，料液的性质主要体现在组成、浓度、黏度等方面；操作参数主要体现在压力、温度、膜面流速和pH 等方面；而膜材料的性质主要体现在微结构和表面性质两个方面。
最后，进一步指出纳滤膜技术用于功能性多糖分离纯化时在设备成本、膜材料及膜污染等方面存在的问题，并对未来纳滤膜技术在低成本专用膜材料及系统开发和膜污染控制方面的研究进行了展望。
关键词：膜；纳滤；低聚糖；纯化；膜污染中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）01-0394-10Application of nano-filtration membranes in the separation andpurification of functional oligosaccharidesCHEN Xianfu ，JI Hua ，FAN Yiqun(State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering,College of Chemical Engineering,Nanjing TechUniversity,Nanjing 210009,Jiangsu,China)Abstract:Functional oligosaccharides have been widely used in the fields of food and biomedicine dueto their appealing characters of anti-tumor,anti-inflammatory,anti-coagulation,anti-radiation,and other health functions.As an efficient separation technology,nano-filtration has attracted more and more attention in the separation and purification of functional oligosaccharides.In this paper,the separation mechanism of nano-filtration membranes for functional oligosaccharides was analyzed.Recent progress in their applications for the separation and purification of functional oligosaccharides was reviewed.The factors affecting the nano-filtration process were discussed,including the properties of feed solution,theoperating parameters of membrane process,and the characters of membrane materials.The factors of feed solution mainly included its composition,concentration,viscosity,etc .The operating parameters were mainly reflected in the following:temperature,pressure,membrane surface velocity,pH,etc .The characters of membrane materials included both the microstructure and the surface properties.Finally,the特约评述DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1250收稿日期：2018-06-16；修改稿日期：2018-07-02。
荷负电强化纳滤膜的制备及其应用研究
荷负电强化纳滤膜的制备及其应用研究摘要纳滤作为一种可操作性强，适应性较高的新型分离技术，越来越广泛地应用于人类生产生活中的各个方面，如污水处理，饮用水纯化，产物提纯等。
现有的商业纳滤膜多数基于胺类单体与酰氯类单体进行界面聚合反应制备而成，产品性能较稳定，可满足绝大多数的生产需求。
然而此类纳滤膜存在的一个缺点是，随溶液pH值下降膜表面带电基团被质子化，纳滤膜的荷负电性能逐渐被削弱。
本文提出将强酸性基团(-SO3H)引入分离层中，藉以提高纳滤膜在低pH条件下的荷负电稳定性，使纳滤膜的应用范围得到进一步的拓宽。
首先，论文将2, 5-二氨基苯磺酸(DABSA)与哌嗪(PIP)共混，在超滤膜支撑层表面与TMC进行界面聚合反应制备出I型荷负电强化纳滤膜(NF-PD)，同时制备出等通量的哌嗪-聚酰胺纳滤膜(NF-P)。
用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)，X射线光电子能谱(XPS)，zeta电位表征纳滤膜的表面形貌、化学组成和荷电性能，并进一步表征纳滤膜分离层孔径、渗透率以及盐分离性能等，最后系统性探究该纳滤膜在不同条件下对Na2SO4、Cr(VI)的分离性能。
结果表明NF-PD在低pH值条件下对Na2SO4的截留率为~92%，对Cr(VI)的截留率可达60-80%，与此同时NF-P对Na2SO4、Cr(VI)的截留率分别低于80%、50%，且随着pH值的降低截留率差异进一步增大，说明经过荷负电强化的NF-PD更适应低pH条件下的分离过程。
论文进一步探究了环境条件对荷负电强化纳滤膜盐分离性能的影响。
论文分析了NF-PD和NF-P在不同pH值条件下对不同浓度Na2SO4、MgSO4和MgCl2的截留率变化规律。
结果表明两种纳滤膜对Na2SO4的截留率都随pH值下降而降低，但NF-PD的截留率下降幅度低于NF-P；对于MgCl2而言，截留情况则正好相反；对于MgSO4而言，纳滤膜主要通过孔径筛分效应对其分离，其截留率的高低主要取决于纳滤膜孔径的大小，因此pH值变化对其截留率变化影响较小。
电喷雾法构筑MOFs
文章编号：1006-3080(2022)05-0616-08DOI: 10.14135/ki.1006-3080.20210609002电喷雾法构筑MOFs/壳聚糖荷正电纳滤膜龚信瑀， 杨 峥， 刘 璨， 王晓暄， 马晓华（华东理工大学化工学院，上海 200237）摘要：将壳聚糖的直接成膜性与电喷雾技术结合，并引入金属有机骨架（MOFs ），制备了NH 2-UIO-66(Zr)/壳聚糖荷正电纳滤膜这一种复合膜，实现对Ni 2+的高效分离和富集。
通过电喷雾技术可有效解决传统壳聚糖纳滤膜成膜周期长、膜层较厚、通量较低等问题。
实验表明，与传统涂覆工艺相比，电喷雾法制备的壳聚糖复合膜在保持较高截留率的情况下，渗透性提高了634%。
然而，单一壳聚糖基质膜受trade-off 效应影响，分离性能难以进一步提升。
引入NH 2-UIO-66(Zr)作为填料可有效缓解trade-off 效应，所制备的复合膜在不牺牲截留率的情况下，相对于单一基质膜，其水通量进一步提升了38%，最终为4.7×10−5 L/(m 2·h·Pa)，对NiCl 2截留率为92%。
关键词：壳聚糖；金属有机骨架；纳滤膜；电喷雾中图分类号：TQ028.8文献标志码：A随着锂电池行业和半导体行业的兴起，含镍废水问题已成为了亟需解决的难题[1-3]。
荷正电纳滤技术由于具有节能、环保等优势，近年来逐渐受到广泛关注[4-6]。
荷正电纳滤膜通常由较致密的荷正电性皮层和多孔基底组成，分离重金属离子的过程受道南（Donnan ）排斥、筛分作用、吸附效应的协同影响[7-8]。
其常见的制备方法包括界面聚合法[9]、组装法[10]、交联法[11]、接枝法[12]等。
然而，接枝法对材料光敏性要求高，组装法难以工业化扩大生产，交联法成膜周期较长，界面聚合法涉及挥发性有毒溶剂。
因此，研究人员需开发简单、环保的新工艺以制备荷正电纳滤膜并将其应用于截留重金属离子。
荷正电纳滤膜的制备研究
（1. CoIIege of MateriaIs Science and Engineering ，CentraI South University of Forestry and TechnoIogy ，
Changsha 410014 ，China ；2. Institute of ChemicaI Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou
450002 ，China）
Abstract：A positiveIy charged nanofiItration（ NF）membrane is prepared by interfaciaI poIymerization
method，with poIyethyIenimin（e PEI）and trimesoyI chIoride（ TMC）as reaction monomers. From uniform
（ wt）and reaction time is 2 min. The retention of this membrane to CaCI2 and MgCI2 is about 70% and the retention to NaCI and KCI is about 30% . Moreover，the retention of this membrane to dyes with smaII moI-
表 4 0#配方所制备的膜对不同无机盐及对低分子有机物的截留性能
项目 1 / L·m -2 ·1 -1
R/ %
水 15. 83
NaCI 15. 74 30. 09
MgCI2 15. 96 65. 36
Na2 SO4 15. 40 56. 85
高性能荷电纳滤膜的制备研究进展
高性能荷电纳滤膜的制备研究进展
郭乃妮;郑敏燕;杨连利
【期刊名称】《皮革与化工》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】荷电纳滤膜是一种新型纳米级孔结构的荷电性滤膜，具有高选择性、耐高温、耐溶剂、高物化稳定性、操作压力低、较好的压密性、较强的抗污染能力等特点，用途广泛。
通过对荷电纳滤膜的制备方法的综述，结合荷电纳滤膜材料的发展需求提出了新型无机一有机复合荷电纳滤膜的合成方法，对高性能荷电纳滤膜的发展前景进行了展望。
【总页数】4页(P26-29)
【作者】郭乃妮;郑敏燕;杨连利
【作者单位】咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000;咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.改性氧化石墨烯/聚醚砜杂化荷正电纳滤膜的制备及表征 [J], 余亮;张亚涛;刘金盾
2.1种荷正电纳滤膜的制备 [J], 夏敏玲;潘巧明
3.紫外辐照接枝制备荷正电纳滤膜 [J], 曹绪芝;陈欣
4.高通量表面荷正电纳滤膜的制备与性能 [J], 赵军强;李仪;赵义平
5.紫外分步辐照接枝制备亲水性荷负电纳滤膜 [J], 曹绪芝;平郑骅;李本刚;郭斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
荷电纳滤膜
荷电纳滤膜早期的膜分离过程，是基于一种物理筛分的原理，即膜允许比其孔径小的组分透过而截留比其孔径大或相近的组分。
在应用过程中，若待分离组分介质粒径很小，所用膜的孔径也须相应减小，这势必会造成通量下降、操作费用升高等问题。
为了避免上述缺陷，近几年来荷电膜得到了迅速的发展，尤其是荷电纳滤膜，由于其独特的分离特性而受到重视。
荷电纳滤膜是含有固定电荷的膜, 其分离原理，除了中性膜的基于孔径大小的物理筛分之外，还有着独特的静电吸附和排斥作用。
荷电纳滤膜中引入了荷电基团，膜的亲水性得到加强，透水量增加，适于低压操作，抗污染以及选择透过性方面都具有优势，可以用大孔径膜吸附分离直径较小的物质；分离相对分子质量相近而荷电性能不同的组分[1，2]。
根据膜中固定电荷电性的不同,可将荷电纳滤膜分为荷正电纳滤膜和荷负电纳滤膜。
根据荷电位置不同，可分为表层荷电膜和整体荷电膜。
目前已工业化的多为表层荷负电膜。
本文介绍了国内外近年来荷电纳滤膜的研究进展,包括荷电纳滤膜制备方法、表征技术、传递机理及其在各方面的应用等;分析了存在的问题，讨论了可能的解决方法，对以后的研究提出了一些建议。
1 荷电纳滤膜的制备复合膜是当前发展最快、研究最多的膜,一般指在多孔的支撑膜(基膜)上复合一层很薄的、致密的、有特种功能的另一种材料。
与一体化膜比较,复合膜的表面致密层厚度很薄, 从而使膜同时具有高的溶质分离率和透过速度。
1.1 荷负电纳滤膜目前常用的纳滤膜有: 聚芳香酰胺类、聚呱嗪酰胺类、磺化聚砜类、聚乙烯醇类等。
芳香聚酰胺类、聚呱嗪酰胺类是采用界面聚合方法制备荷电表层；磺化聚砜类、聚乙烯醇类则是采用涂敷法制备荷电表层。
1.1.1 界面聚合法界面聚合是利用两种反应活性很高的单体(或预聚物)在两个不互溶的溶剂界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑体上形成一薄层。
例如，首先将支撑膜浸在含有呱嗪的水溶液中，然后再将膜浸入含有均苯三甲酰氯的有机溶液中，通过界面聚合反应可制备聚呱嗪酰胺复合纳滤膜。
荷电纳滤膜对化机浆混合废水的纳滤效果
聚丙烯腈蚋滤膜更有利于提 高化机荥混合废水 色度、 Ｏ ｃ Ｂ Ｄ 的去除率和钠截 留率． Ｏ Ｄｒ Ｏ ｓ 、
关键 词 ：荷 正电蚋 滤膜 ； 滤 ；截 蚋率 ； 机 荥混合 废水 蚋 化 中图分类 号 ： ７３ Ｘ ０ 文献标 识 码 ： Ａ
超滤 一生物 协 同处 理 技术是 一条 行之 有效 的化
是 必要 的 ．
洋甲壳素开发有限公司提供 ； 交联 剂 ： 二 醛（５ ， 析纯 ； 戊 ２ ％）分 光敏 剂 ： 二苯 甲酮 ， 分析纯 ． １１２ 间歇紫外光照射装置 ．． 自制 ２０ 高压汞灯 ， ５ Ｗ 光源离样品 ３ ｍ． Ｏｃ
１ １３ 过 滤器 ．． 杯 型不 锈 钢 ， 积 ３ ０ｍＬ， 大 操 作 压 力 １０ 容 ０ 最 ． ＭＰ， ａ可放 置直径 为 ６ ｍ 的 圆型平板膜 ． ５ｃ １１４ 膜 的制备 ．．
一
种新型工业分离膜 ， 是介于反渗透膜与超滤膜之
间的一种小孔超滤膜 ， 可应用于分离小分子有机物 、 无机盐及分子量差异很小的同类氨基酸和同类蛋 白 质， 由于其操作压力较低 ， 在食 品工业 、 生物化 工及 废水处理方面都具有较大的潜力 纳滤膜的孔径 和 表面特性决定了其可针对性地分离 目 标物质的独特 性能 Ｊ 、 根据 化机 浆混合 废水的特征 ， 了提高化 为 机浆混合废水过滤的截钠率， 制备一种正 电纳滤膜
Ｎ ２Ｏ （（ Ｎ ２ｑ） ｏ Ｌ 浸泡 ２ ， ａ ４ｃ＿ ａ Ｓ ｝ ９ ＝０ｌ ｌ ） ｍ ： ４ｈ然后
用 移液 管吸取 浸泡 液 ５ ０ｍＬ， ０２ １１ ％（ 量 以 ．５ｎＩ０ 质 ｜
分数 ） 铬酸钾作指示剂 ， ０ １ ｏ／ ｇ ０ 标 准 用 ．ｍｌ ＡＮ ３ Ｌ
机浆混合废水处理途径… 为探讨 化机浆混合废水 １． 的超 滤效 果 ， 高透过 液 的生物可 处理 性 ， 截 留液 提 使 满足碱回收要求 ， 作者 曾进行 了备类型超滤膜分离 效果的研究 和 比较＿ Ｊ研究发现 ， ２ ． 磺化高分 子合 金膜 Ｓ Ｋ Ｏ Ｐ Ｉ０较适合化机浆混合废 水的超滤处理 ． 但是 ， 超滤后 ， 管透过 液的生 物可处理性大 大提 尽
荷负电手性壳聚糖纳复合滤膜的制备与性能研究
（ 营 口理工学院 化学工程系， 辽宁 营口 １ １ ５ ０ １ ４ ）
摘
要： 以聚砜超滤膜作为基膜 ， 以壳 聚糖和壳聚糖衍生物的混合 物为功能层制备纳滤膜 。Ｐ ２ － ５ 复合纳滤 （ Ｎ Ｆ ） 膜对
Ｎ ａ ２ ｓ Ｏ ４ 的截留率为 ９ ３ ％， 相应 的通量 ５ ０ １ ． ３ Ｌ ／ （ ｍ ・ｈ ） 。电荷效应 对 Ｎ ａ Ｃ Ｉ 几 乎没有影 响 ， 而对 Ｎ ａ ２ ｓ Ｏ 影 响显
ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｎ ａ ｎ ｏ ｉ ｆ ｌ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ ２ － ５ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｎ Ｆ ｍ ｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ ｈ ｔ ｅ
Ｍ Ｕ Ｔ ａ ｏ， Ｔ ＡＮ Ｇｕ ａ ｎ ｇ— ｌ ｅ ｉ ， ＷＡＮＧ Ｋａ ｎ ｇ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｙ ｉ ｎ ｇ ｋ Ｏ Ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｙ ｉ ｎ ｇ ｋ Ｏ Ｕ １ １ ５ ０ １ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ａ ｌ ｍｏ ｓ ｔ ｎ ｏ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ Ｎａ Ｃ１ ， ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ Ｎａ ２ Ｓ Ｏ４ ． Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｅ ｈ ￣ｇ ｅ ｄ
壳聚糖作为分离膜材料的研究进展
壳聚糖作为分离膜材料的研究进展
郎雪梅;侯有军;赵建青
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2005(24)7
【摘要】介绍了甲壳素和壳聚糖的制备、结构和性质,对壳聚糖在反渗透膜、渗透蒸发膜、超滤膜、纳滤膜、亲和膜、离子交换膜、气体分离膜等方面的应用进行了综述.
【总页数】6页(P737-742)
【作者】郎雪梅;侯有军;赵建青
【作者单位】华南理工大学,化工与能源学院,广州,510640;华南理工大学,材料科学与工程学院,广州,510640;华南理工大学,材料科学与工程学院,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.可生物降解分离膜材料及其应用研究进展 [J], 焦阳;李之行;张瑛洁;王凯;程喜全
2.PVB在分离膜材料领域的应用研究进展 [J], 柳巨澜
3.石墨烯量子点在分离膜材料中的应用研究进展 [J], 于桐;邵文尧;洪专;吴晨溥;沈路钫;谢全灵
4.壳聚糖基分离膜的研究进展与开发 [J], 杨丽芳;沈锋;成国祥;姚康德
5.新型二维分离膜材料石墨炔分离膜的研究进展 [J], 项楠;李琳;刘晓玮;王同华
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壳聚糖酶解液的纳滤分离技术研究
壳聚糖酶解液的纳滤分离技术研究于沛沛;夏文水;仲伟伟;刘晓丽;王斌【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2018(034)011【摘要】在前期对壳聚糖酶解液进行超滤分离的基础上,进一步深入研究了用相对截留分子质量为500 Da的卷式纳滤膜对超滤液进行纳滤分离技术条件.以膜通量、氨基葡萄糖脱除率、电导率和pH值为评价指标,研究了操作压力、操作温度、滤液pH值等工艺参数对壳聚糖酶解液纳滤分离纯化效果的影响.最终确定纳滤分离的最佳操作参数为:操作压力0.50 MPa、操作温度35℃、滤液pH 3.0.对纳滤分离后得到的产品进行分析:氨基葡萄糖含量1.21％、灰分含量0.15％、聚合度为3～6的壳寡糖含量70.25％,产品得率70.12％.【总页数】6页(P11-15,44)【作者】于沛沛;夏文水;仲伟伟;刘晓丽;王斌【作者单位】江南大学食品学院,江苏无锡 214122;江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡 214122;江南大学食品学院,江苏无锡 214122;江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡 214122;江南大学食品学院,江苏无锡214122;江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡 214122;江南大学食品学院,江苏无锡 214122;江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡214122;江南大学食品学院,江苏无锡 214122;江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡 214122【正文语种】中文【相关文献】1.微滤/纳滤分离工艺制备数码喷墨印花高纯活性黑 [J], 张浩勤;王慧;秦国胜;黄满满;张亚涛2."三级纳滤+斜板蒸发"工艺技术处理纳滤浓缩液的技术研究和工程应用 [J], 原效凯;黄孝文;毕芳;周文龙3.超滤和纳滤集成膜技术纯化蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液 [J], 赵黎明4.用于盐湖卤水镁锂分离的纳滤技术研究进展 [J], 徐萍;钱晓明;郭昌盛;徐志伟;赵立环;买魏;李静;田旭;朵永超5.基于临界分离效应的复杂溶液环境中丹酚酸B、苦参碱纳滤分离规律 [J], 叶淑青;伍清萍;郑雨君;许启龙;邹雨岑;李存玉;董政起因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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复合法制备壳聚糖荷正电纳滤膜
复合法是目前应用品种最多、产量最大的制备纳滤 膜的方法，其原理是在高性能微孔基膜上复合一层超薄
分离层。１ ２『。目前，壳聚糖荷正电纳滤膜常用的微孔基膜
材料为聚砜、聚丙烯腈等，壳聚糖超薄分离层制备常用
涂覆法。复合法的优点在于制备方法相对简单，可选取
度为１
０００
ｙ・氨基丁酸溶液的通量和截留率同步提升。 ３
壳聚糖荷正电纳滤膜的应用
Ｈｕａｎｇ等。”。２９。采用不同的交联剂制备了壳聚糖季铵
盐／聚丙烯腈复合纳滤膜，研究表明，复合纳滤膜对不同 类型无机盐溶液的截留率不同，对ＭｇＣｌ：和Ｃａｃｌ：截留 率较高，对ＮａＣｌ、Ｋｃｌ、Ｍｇｓ０。、Ｎａ：ｓ０。、Ｋ：Ｓ０。等截留 率较低。上述结果表明，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。 黄瑞华、”。制备了壳聚糖季铵盐荷正电纳滤膜，并考察了 其在卤水制取光卤石工艺和褐藻酸钠生产废水处理中的
ＬＩ Ｈａｏ，ＧＵＡＮ Ｙｉｐｅｎｇ，ＣＡＯ Ｚｈｅｎ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９２，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂＳｌｒａＣｔ：Ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｎａｎｏ矗ｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｈａ唱ｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎ ｃｅｒｔａｉｎ ａ始ａｓ，ｎｅｇ－
ＯＨ
膜上形成复合层制备纳滤膜。实验优化的界面聚合工艺 条件为：壳聚糖０．５％（质量分数，下同）；均苯三甲酰 氯０．２％；壳聚糖溶液浸没基膜１０ ｍｉｎ后与均苯三甲酰 氯溶液进行界面聚合反应２ ｍｉｎ，在７０℃下热处理１０
ｍｉｎ
厂ｌｆ
／
后，浸泡在０．２％十二烷基磺酸钠溶液中２ ｈ，然后晾干。
在该条件下，膜对ＰＥＧ２０００的截留率可达到９２％，对 Ｎａｃｌ、Ｍｇｃｌ：、Ｍｇｓ０。和Ｎａ２ｓ０４的截留率分别为７．８％、
情况下，能显著提高膜的通量：Ｙａｎ等。”１先将甲基丙
万方数据
第３期
李浩等：壳聚糖荷正电纳滤膜的研究进展
２３９
烯酰氧乙基三甲基氯化铵（ＤＭＣ）和丙烯酸羟乙酯
体对壳聚糖／聚丙烯腈复合纳滤膜表面处理２ ｍｉｎ，可使 膜表面亲水性增加，平整度明显改善，对带有荷正电的
（ＨＥＡ）共聚生成聚合物ＰＤＭｃＨＥＡ，然后将壳聚糖 （ｃｓ）与聚合物ＰＤＭｃＨＥＡ共混，以聚砜（ＰｓＦ）为基膜、 戊二醛为交联剂制备ＣＳ—ＰＤＭｃＨＥＡ／ＰｓＦ共混荷正电纳 滤膜。研究表明，聚合物ＰＤＭｃＨＥＡ的加入可有效提高 膜的机械性能，当ＰＤＭＣＨＥＡ含量为２５％时，膜断裂伸长 率可提高２．４倍，拉伸强度可提高２倍；当ＰＤＭｃＨＥＡ含 量为５０％时，在测试条件Ｏ．６ ＭＰａ，２５℃，无机盐溶液浓
第一作者
李浩，男，１９８５年生，硕士，工程师，Ｅｍａｉｌ：
ｌｉｈａｏｖｓｕ＠１６３．ｃｏｍ
ＤＯｌ：１０．７５０２／ｊ
ｉｓｓｎ．１６７４—３９６２．２０１６．０３．１１
万方数据
２３８
中国材料进展 明，在操作压力１．６ ＭＰａ、流量３０ 纯水通量为１２．８４【／（ｍ：・ｈ），对２
Ｌ／ｈ、２０ ０００
第３５卷
收稿日期 基金项目
２０１５一Ｕｌ一２ｌ
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目 （Ｋ．ＪＢＹｗＦ．２０１３．Ｇ１２）；海洋经济创新发展区域示范 项目（海水淡化与综合利用创新服务平台）
食品、化工、医药、环保等领域的各种浓缩和分离
过程。１。４。
纳滤膜最早出现于２０世纪７０年代末，是近年来国 际上发展较快的膜品种之一，其分离性能介于反渗透和 超滤之间。５，操作压力较低，允许一些无机盐特别是一
李
浩
关键词：壳聚糖；荷正电；纳滤膜；膜制备；膜应用 中图分类号：ＴＱ０２８．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—３９６２（２０１６）０３—０２３７—０４
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ＰｏｓｉｔｉＶｅｌｙ Ｃｈａｒｇｅｄ Ｎａｎｏｍｔｒａｔｉｏｎ ＴⅥｅｍｂｒａｎｅ ｏｆ Ｃｈｉｔｏｓａｎ
（Ｔｈｅ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｅａｗａｔｅｒ Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ
ｏｎｅ
ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｗａｓｔｅ．ｗａｔｅｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｔｏ ｆｏｒｅｃａｓｔ
ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｔｒｅｎｄ．ＳｕｂｓｔａＪｌｔｉｖｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙｓ ｗｈｅｔｈｅｒ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｎａｎｏｎｌｔＩａｔｉｏｎ ｍｅｍ・
Ｋｅｙ ｗＯｒｄＳ： ｃｈｉｔｏｓａｎ；ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ；ｎａｎｏｎｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｍｅｍｂｒａｎｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
１
前言
膜分离技术是近几十年来发展起来的一门新兴多学
科交叉的高新技术，利用具有特殊选择透过性的有机高 分子材料或无机材料，形成不同形态的膜，并在一定的 驱动力作用下，将双元或多元组分分离或浓缩。纳滤作 为一种新型的膜分离技术，已广泛应用于超纯水的制备、
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ｉｓ西ｖｅｎ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｎｃｅｍ ａｎｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｃｈｉｔｏｓａｎ，ａ ｆ０瑚ｉｎｇ ｐｍｐｅｎｉｅｓ．Ｃｈｉｔｏｓａｎ ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ
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ｉｔｏｓａｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｉｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｉｎ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｎａｎｏｆｉｌｔｍｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ衍Ｕ ｈａＶｅ铲ｅａｔ ｓｉｇｎｉ６ｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ａｔ ｐＩ℃ｓｅｎｔ，ｃｈｉｔｏｓａｎ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｎａｎｏｆｉｌｔｒａ“ｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｔｏ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｓｉｆｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｎａｎ０６ｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ，ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｉｎｔｅ—’ａｃｉａｌ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｇ≯．ａｆｔ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｐｌａｓｍａ ｍｅｔｈｏｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ 。＞Ｎａ：ｓ０。＞Ｎａｃｌ，膜表面流动 电位测试表明，制备的复合纳滤膜呈现一定的荷正电性。 ｓｅｅｍａ等”。采用戊二醛为交联剂制备壳聚糖／聚苯醚醚砜
复合纳滤膜。相比其他常用基膜，聚苯醚醚砜基膜具有 良好的机械性能．玻璃化转变温度达到１９２℃，可在一
定程度上提高复合纳滤膜的机械强度，为壳聚糖复合纳 滤膜的制备又提供了一种新的可供选择的基膜。 ２．２界面聚合法制备壳聚糖荷正电纳滤膜 界面聚合法是利用两种反应活性很高的单体在两个 互不相溶的溶剂界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑 体上形成一层很薄的分离层”。。界面聚合法是商业化纳 滤膜制备过程中应用最广泛的方法，但在壳聚糖纳滤膜 制备过程应用较少。张浩勤等…以壳聚糖和均苯三甲酰
不同材料作为基膜和分离层，从而使纳滤膜性能最优化。 Ｄｅｅｐａｋ等’”。以聚丙烯腈为基膜，壳聚糖为分离层， 采用戊二醛交联的方法制备壳聚糖／聚丙烯腈复合纳滤 膜。研究表明，交联剂浓度和交联时间对膜性能影响较 大，随着交联剂浓度和交联时间增加，膜水通量降低而 截留率升高，同时该膜截留分子量为５５０—７００ ＤＡ。陈尧 等‘１４１以聚砜为基膜，壳聚糖为分离层，采用戊二醛一硫 酸混合交联的方法制备壳聚糖／聚砜复合纳滤膜：研究表
氯为反应单体，通过界面聚合反应在聚砜／聚醚砜共｝昆基
任，因此荷正电膜的研究越来越受到关注和重视‘’８。 壳聚糖是一种价格低廉，无毒，易于改性的理想制 膜原料，并且壳聚糖分子中具有大量氨基，化学结构式 如图１所示，它所形成的纳滤膜将带有正电荷，同时利 用壳聚糖不易繁殖微生物，抗菌的特性””，可提高纳 滤膜抗污染性能，缓解荷电纳滤膜在实际应用中易遭受 污染的状况，拓展纳滤膜的应用范围。如果能用这种材 料制备荷正电纳滤膜，在工业上将具有重要意义：本文 将对近年来壳聚糖荷正电纳滤膜的发展情况进行综述：
第３５卷第３期
２０１６年３月
中国材料进展
ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＣＨＩＮＡ
Ｖ０１．３５
Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１６
壳聚糖荷正电纳滤膜的研究进展
李 浩，关毅鹏，曹 震
（国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津３００１９２）
摘
要：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。
ｔｏｓａｎ
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ｓｅａｗａｔｅｒ
ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ