低温水等离子体活化和表面接枝DMAE聚氯乙烯中空纤维膜研究

采用低温水等离子体技术，在三通道聚氯乙烯(PVC)膜表面接枝了甲基丙烯氧基苄基二甲基氯化铵(DMAE)单体，增强了膜亲水和抗菌性能。通过红外分析，表明DMAE成功接枝到了PVC膜上，水通量提高两倍，PVC-ir-H₂O膜(通过水等离子体处理的膜)对牛血清蛋白(BSA)的吸附能力下降67%，对BSA溶液的通量从7.7提高至40 kg?m^-2?h^-1，并且对BSA的截留能力不变。通过静态及动态抗菌实验，接枝后的PVC膜（PVC-g-PMAE膜）抗菌率达到100%，膜组件运行中的抗菌率也达到82%以上。在保证细菌截留率100%的同时，其渗透通量提高三倍。该膜表面修饰工程技术能实现膜表面的均一化改性，且绿色环保、操作简便、成本低，改性膜在饮用水处理领域，尤其是家用净水器中展现了很好的应用前景。     

HNTs填充PDMS膜的制备及其分离ABE-水体系的研究

埃洛石纳米管(Halloysite nanotube,HNTs)是一种天然的管状材料,鉴于其独特的一维内腔管道,且管道两端为开孔结构,在膜分离领域具有应用前景.本文首次通过物理共混法,将HNTs填充到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中制备混合基质膜(MMMs),用于渗透汽化分离水溶液中丙酮-丁醇-乙醇(ABE)组分,并对膜化学组成及其微结构进行系统表征,重点考察了HNTs填充量、料液温度及操作时间对膜渗透汽化性能的影响.研究表明:HNTs可均匀分散在PDMS基质中,与PDMS之间具有良好的相容性.该纳米管的引入,使得膜的水接触角从110°提高到131°,而其表面自由能显著降低,增强了HNTs/PDMS膜对ABE组分的选择性.同时,HNTs具有开孔的一维内腔(直径为15～25 nm),可在膜内构筑低能垒的快速扩散通道,以实现ABE组分在膜内高效传递.当分离ABE溶液及操作温度为55℃时,所制膜总渗透通量达到1 368 g/(m~2·h),且其丁醇分离因子为38.2.值得注意的是,在从水溶液中回收ABE组分连续操作100 h过程中,所制膜具有良好的分离性和稳定性.