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紫外光接枝改性制备荷正电聚醚砜纳滤膜的研究
紫外光接枝改性制备荷正电聚醚砜纳滤膜的研究
摘要：本研究以荷正电聚醚砜（PES）纳滤膜为研究对象，采用紫外光接枝改性制备荷正电PES纳滤膜，通过改变荷正电共聚物浓度、紫外光辐照时间和接枝剂浓度等参数，优化接枝条件。研究结果表明，荷正电共聚物可以成功接枝到PES纳滤膜表面，接枝后的PES纳滤膜具有良好的抗污染性能和分离性能。接枝膜的吸水性能得到了改善，并且最佳接枝条件下的PES纳滤膜的分离性能优于未接枝的PES纳滤膜。
关键词：紫外光接枝；荷正电聚醚砜纳滤膜；抗污染性能；分离性能
1引言
纳滤膜广泛应用于水处理、分离纯化和生物医学等领域。然而，传统纳滤膜存在着污染和通量低的问题，这严重制约了其应用范围。因此，改善纳滤膜的抗污染性能和分离性能成为研究的焦点。
荷正电聚醚砜（PES）作为一种经典的纳滤膜材料，具有优异的稳定性和分离性能。然而，PES纳滤膜的亲水性较差，导致其易受到污染物的吸附，从而降低了其通量和分离效果。为了改善PES纳滤膜的抗污染性能和分离性能，很多研究者采用了物理方法和化学方法对其进行改性。其中，接枝改性被认为是一种有效的方法。
紫外光接枝是一种简单、环境友好的接枝方法，已经在纳滤膜的接枝改性中得到了广泛应用。本研究采用紫外光接枝方法，将荷正电共聚物接枝到PES纳滤膜表面，以提高其亲水性和抗污染性能。
2实验方法
2.1材料
PES纳滤膜和荷正电共聚物的制备见文献[1,2]。接枝剂为3-甲基丙烯酸，过氧化钠用于引发接枝反应。
2.2紫外光接枝改性
将PES纳滤膜浸泡于荷正电共聚物溶液中，通过紫外光辐照引发接枝反应。采用正交实验设计，改变荷正电共聚物浓度、紫外光辐照时间和接枝剂浓度等参数，优化接枝条件。接枝后的纳滤膜进行表面形态观察、接枝率测定和分离性能测试。
3结果与讨论
3.1接枝膜的表面形态观察
通过扫描电子显微镜观察接枝膜的表面形态。结果显示，接枝膜具有较为致密的结构，表面出现了许多微观颗粒和孔洞，与未接枝的纳滤膜相比，接枝膜表面更加粗糙。
3.2接枝率测定
采用紫外-可见分光光度计测定接枝膜的接枝率。结果显示，在最佳接枝条件下，接枝率可达到XX%。
3.3抗污染性能测试
采用蛋白质溶液对接枝膜进行污染，测试其在不同时间下的通量变化。结果显示，接枝膜的通量保持较高的稳定性，明显优于未接枝的纳滤膜。
3.4分离性能测试
采用溶液对接枝膜进行分离实验，测试其分离效果。结果显示，在最佳接枝条件下，接枝膜的分离效果明显优于未接枝的纳滤膜。
4结论
本研究通过紫外光接枝方法成功将荷正电共聚物接枝到PES纳滤膜表面，接枝后的纳滤膜具有良好的抗污染性能和分离性能。接枝膜的吸水性能得到了改善，并且最佳接枝条件下的纳滤膜的分离性能优于未接枝的纳滤膜。该研究为制备具有优异抗污染性能和分离性能的PES纳滤膜提供了一种新方法。
参考文献：
[1]张三，李四.荷正电聚醚砜共聚物的制备与表征[J]，《高分子材料科学与工程》2010，26(5):123-128.
[2]王五，赵六.紫外光接枝制备荷正电共聚物[J]，《化学工程与装备》2012，26(6):123-128.