聚醚砜超滤膜改性方法

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3. 改性PES超滤膜制备设想 ——A.铸膜液中光降解-自由基结合
O O S O
光引发
O n
CH2
CH2 C=O n
如何对反应进行 控制？？ · 间歇光照还是连 续光照 · 反应物浓度 · 反应器设计 · 过渡降解？
光降解
NH2
O
O S O
CH2
CH2 C=O NH2
自由基结合
O
O S O
优点： · 扩大膜材料选择范 围； · 有效调节膜的亲/疏 水性、膜结构和孔径
PES 铸 膜 液
溶剂
成 膜
分布。
用于改性的 聚合物
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2.1 PES超滤膜基体改性 ——B.接枝改性
常用的是磺化法，磺化剂采用浓硫酸、发烟硫酸、 氯磺酸等。
改性条件苛刻
亲水功能 的基团
溶剂
PES
改性 PES
铸膜液
成膜
· 笼蔽效应
· 诱导分解 · 其他
O
……
O S O CH2
CH2 C=O NH2
n
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敬请大家批评指正！
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2.2 PES超滤膜表面改性 ——A.表面物理吸附
含有两种以上极性官能团的化合物，在溶液与膜 表面接触的界面上的选择性定向吸附。
表面活性剂溶液 亲水性基团 疏水性基团 选择性定向吸附
膜表面
膜表面
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2.2 PES超滤膜表面改性 ——B.表面化学改性
O O S O
O n 化学引发剂 CH2 O O S O CH2 NH2 C=O
用表面的缩聚 反应或再氧化还原 引发剂的作用下， 在PES膜表面接枝新 的功能团进行表面 化学改性。
O
O S O
CH2
CH2 C=O NH2
……
O O S O CH2
CH2 C=O NH2
n
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2.2 PES超滤膜表面改性 ——C.光引发表面接枝改性
利用光激发在PES膜表面产生自由基活性中心，继而引 发其他单体在膜表面的接枝聚合。优点是：易于测量控制、 产物纯净。
O
O S O
CH2 CH2 C=O NH2
n
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3. 改性PES超滤膜制备设想 ——C.铸膜液中化学引发接枝聚合
O O S O
O n 化学引发剂 CH2 O O S O CH2 NH2 C=O
将表面改性方法 引用到铸膜液中进行 改性。
涉及的问题：
· 引发剂选择 · 反应物浓度
O O S O CH2 CH2 C=O NH2
O O
(
O
)
y
S O
(
)
S x O n
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1. 引言
随着超滤膜应用领域的拓展，被处理的物料更加复 杂，如：垃圾渗滤液、发酵液、特种行业的废水等， 其中的污染物导致超滤膜的过滤性能（尤其是水通量） 迅速下降，严重阻碍了超滤膜应用的经济和技术可行 性。 因此，对超滤膜的性能提出了更高的要求，如亲水 性、机械强度等。而超滤膜的亲水化改性是改善超滤 膜性能的重要方法，是超滤膜的发展方向之一。
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3. 改性PES超滤膜制备设想 ——A.铸膜液中光降解-自由基结合
聚合物降解过程是聚合过程的逆过程。以聚丙烯酰
胺（PAM）为例，光催化 PAM 降解发生的主要反应是 PAM 断链，变成更小的 PAM 分子，继而使小分子PAM 氧化变成单体和丙烯酸，最后光降解生成无机物。 PES 和 PAM 都具有紫外光活性，是否可以利用降 解产生自由Fra Baidu bibliotek，达到对PES改性的目的？
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2.2 PES超滤膜表面改性 ——D.等离子体/辐照接枝改性
等离子体接枝
对疏水性较强的膜材料改性，可以提高膜表面的能量，使
膜表面带有羰基、羧基等极性基团以增强膜表面极性，而对材 料本身损伤较小。
辐照接枝改性
利用高能射线的作用在膜表面的PES分子链上形成自由基活
性中心，然后在活性中心上引入功能性基团侧链，其优点在于： 常温操作、后处理简单、无环境污染等。
聚醚砜超滤膜改性方法
王 剑
化学工程
2012-9-7
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主要内容
1. 引言 2. PES超滤膜改性方法现状 3. 改性PES UF膜制备设想及可行性
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1. 引言
聚醚砜（PES）是一种重要的膜材料，具有 化学稳定性好、强度高、pH适应范围广（1 ~ 13）、最高使用温度达120℃、抗氧化性和耐 氯性优良。
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表面改性存在的问题
预制底膜； 改性前需严格的预处理，去除膜表面吸附的杂质，如：
· 以去离子水作溶剂，用索氏提取器抽提，然后在60℃下真空干燥。 · 在去离子水中超声波清洗，每隔15min换一次去离子水，洗三次。
改性设备？？
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主要内容
1. 引言 2. PES超滤膜改性方法现状 3. 改性PES超滤膜制备设想
CH2
CH2 C=O NH2
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3. 改性PES超滤膜制备设想 ——B.铸膜液中紫外光引发接枝聚合
O O S O
O n 光引发 O S O CH2 CH2 C=O NH2
将紫外光表面 改性方法迁移到铸 膜液中进行改性。
O
涉及的问题：
· 反应器设计 · 铸膜液粘度
O O S O CH2 CH2 C=O …… NH2
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主要内容
1. 引言 2. PES超滤膜改性方法现状 3. 改性PES UF膜制备设想及可行性
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2. PES超滤膜改性方法现状
共混改性 基体改性 接枝改性 改 性 方 法 表面改性
表面物理吸附 表面化学改性 等离子体表面接枝改性 辐照接枝改性 光引发表面接枝改性
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2.1 PES超滤膜基体改性 ——A.共混改性