己二酸调控聚醚砜/磺化聚砜致密超滤膜结构及染料/盐选择分离性能

发布时间：2024-02-29 21:48

　　以聚醚砜(PES)和亲水性磺化聚砜(SPSf)为原料进行共混,以己二酸为致孔剂,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备PES/SPSf致密超滤膜(UF),重点考察铸膜液中己二酸含量对PES/SPSf共混膜结构和性能的影响规律.结果表明,随着铸膜液中己二酸含量增加,铸膜液黏度逐渐增加,膜断面结构逐渐由指状孔转变为海绵体结构.当己二酸添加质量分数为11%以及聚合物质量分数为31%(PES/SPSf=84/16)时,所制备共混膜断面为完全的海绵体结构.该膜切割分子量(MWCO)约为7 250,平均孔径约为1.81 nm,纯水通量为144 L/(m²·h)(操作压力0.2 MPa).共混膜处理刚果红(CR)与Na₂SO₄混合液时,对刚果红截留率保持在100%,Na₂SO₄截留率<25%,显示出优异的染料和盐选择分离性和稳定性.处理靛蓝磺酸钠(IC)/CR/Na₂SO₄三元体系时,其染料截留率分别为93.1%和100%,同样表现出优异的染料...

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【部分图文】：

图1己二酸添加量对PES/SPSf/DMAc

铸膜液PES/SPSf/DMAc体系黏度随着致孔剂己二酸含量的增加发生变化.图1显示了不同温度下己二酸添加量对铸膜液黏度的影响规律.结果表明,PES/SPSf/己二酸/DMAc铸膜液体系的黏度随着温度升高而逐渐降低,表现出与时间的依赖性.例如,对于M11体系,随着铸膜液温度从40....

图2铸膜液体系中不同己二酸含量所制备的PES/SPSf致密超滤膜断面SEM表征

不同己二酸添加量PES/SPSf致密超滤膜的SEM断面结构如图2所示.从图2可以看出,当己二酸添加量为0时,所制备膜的断面为典型非对称结构——致密的皮层和指状支撑层.当己二酸添加量增加至9%时,膜断面结构中指状孔和大空腔逐渐消失,海绵体结构逐渐形成.当己二酸添加量为11%～13%....

图3PES/SPSf致密超滤膜M0和M11的红外谱图

另外发现,在NIPS双扩散成膜过程中,添加剂己二酸也会随着溶剂DMAc一起向凝固浴中扩散,也促进共混膜海绵状孔结构的形成.这一点可从共混膜样品M0和M11红外光谱中得到证实,如图3所示.一般来说,己二酸红外谱图在3400～2500cm-1处出现强的-OH伸缩吸收,1740....

图4铸膜液中不同己二酸含量所制备PES/SPSf

共混膜纯水通量是评价膜渗透性能的重要指标之一.膜的渗透性能取决于膜的亲水性、孔径和孔隙率等因素的共同作用.图4为所制备PES/SPSf致密超滤膜的纯水通量(操作压力0.2MPa).从图4可以看出,随着铸膜液中己二酸含量从0增加到11%,膜的纯水通量从78.2L/(m2·h)....

本文编号：3914973