离子交换树脂/聚醚砜杂化膜的制备与表征

摘要

聚醚砜(PES)作为一种膜材料，它具有良好的化学稳定性和生物相容性，经常被用于制备微滤和超滤膜。在制膜过程中，选择适当的溶剂和添加剂，控制膜的成型条件，可以得到具有开孔结构的非对称PES膜。近年来发展的一种新型PES膜改性方法是在PES基质中填充功能性颗粒，以使膜具有选择性分离功能。 以PES为膜的基质材料，阴离子交换树脂D201和阳离子交换树脂D061颗粒为功能性颗粒，NMP为溶剂，PEG-400和PVP为复合添加剂，采用相转化法制备杂化膜。优化了制膜工艺条件，并对影响膜结构与性能的一些因素(如PES浓度、添加剂含量、铸膜液温度以及凝固浴温度等)进行了研究。结果表明，该膜呈非对称结构，纯水通量较大，对BSA的截留率较高。其中，D061/PES杂化膜的各项性能优于D201/PES杂化膜，其对BSA的静态吸附量最高可以达到44.5mg BSA/g干膜。 在制备平板式杂化膜的基础上，采用干/湿纺丝法纺制了内压式D061/PES中空纤维杂化膜。研究了聚合物浓度、树脂填充量、添加剂种类以及含量等因素对纤维结构与性能的影响。在纤维挤出过程中，由于树脂的存在，所制得的中空纤维杂化膜的内表面容易产生缺陷，因此其对BSA的截留率较低，而当PVP和PEG-400为复合添加剂时，纤维内表面皮层变厚，外表面开孔较大，对BSA吸附量可以达到20.64mg BSA/g干膜。

目录

文摘

英文文摘

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学位论文的主要创新点

第一章引言

1.1论文的选题依据

1.2论文的研究思路

第二章聚醚砜(PES)膜的研究进展

2.1引言

2.2聚醚砜(PES)膜的制备

2.2.1聚醚砜膜的制备方法

2.2.2铸膜液中溶剂的选择

2.2.3铸膜液中非溶剂添加剂的选择

2.2.4膜的凝胶介质的选择

2.2.5改性聚醚砜膜

2.3聚醚砜(PES)膜的应用

2.3.1在医学方面的应用

2.3.2在食品工业方面的应用

2.3.3在水处理方面的应用

2.4本章小结

第三章阴离子交换树脂/聚醚砜杂化膜的制备及性能表征

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1材料及药品

3.2.2微尺度离子交换树脂粉末的制备

3.2.3树脂的粒度分布的测定

3.2.4 D201/PES杂化膜的制备

3.2.5 D201/PES杂化膜的性能表征

3.3结果与讨论

3.3.1阴离子交换树脂D201的结构形态与粒度分布

3.3.2 D201/PES杂化膜的形态结构

3.3.3 D201/PES杂化膜的渗透性能

3.2.4 D201/PES杂化膜的截留性能

3.4本章小结

第四章阳离子交换树脂/聚醚砜杂化膜的制备与性能表征

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1材料及药品

4.2.2离子交换树脂粉末的制备

4.2.3膜的制备

4.2.4膜的性能表征

4.3结果与讨论

4.3.1阳离子交换树脂D061的结构形态与粒度分布

4.3.2 D061/PES杂化膜的形态与结构

4.3.3 D061/PES杂化膜的渗透性能

4.3.4 D061/PES杂化膜的截留性能

4.3.5 D061/PES杂化膜的BSA静态吸附容量

4.3.6 D061/PES杂化膜的通量恢复情况

4.4本章小结

第五章阳离子交换树脂/聚醚砜中空纤维杂化膜的初步研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1原材料及药品

5.2.2离子交换树脂/聚醚砜杂化中空纤维膜的制备

5.2.3离子交换树脂/聚醚砜杂化中空纤维膜的表征

5.3结果与讨论

5.3.1以PEG-400为添加剂的D061/PES中空纤维杂化膜的性能研究

5.3.2添加剂为PEG-400和PVP的D061/PES中空纤维杂化膜的性能研究

5.4本章小结

第六章全文总结

参考文献

攻读硕士期间发表论文

附录 牛血清白蛋白浓度标准曲线

致谢