一种新型的羧甲基甲壳素聚砜复合纳滤膜的研究Ι制备及截盐性能研究.pdfVIP

一种新型的羧甲基甲壳素/聚砜复合纳滤膜的研究 -- （Ι）制备及截盐性能研究 1 **1 1 1 2 3 王娟 ， 陈国华 ， 王丽莎 ， 陈蓉 ，王祥红 高从堦 （1．中国海洋大学化学化工学院 2. 中国海洋大学海洋生命学院 ，山东 青岛， 266003 3．国家海洋局杭州水处理技术开发中心，浙江 杭州 310012） 摘要 羧甲基甲壳素(CM—CH)溶液浇铸在聚砜超滤膜上，并与戊二醛(GA)交联制得 一种新型的复合纳滤膜，研究了复合膜的制备影响因素及操作条件对膜的性能的影 响，结果表明当羧甲基甲壳素的浓度为 2.0%，戊二醛的浓度为 1.5%，50℃下交联 2.0 小时，然后 50℃下热处理 15 分钟条件下制备的复合纳滤膜的截盐效果最好，对 2000ppm 的Na PO , K SO , Na SO , MgSO , KCl, NaCL 和 MgCL 的截盐率分别为 89.10, 3 4 2 4 2 4 4 2 90.93, 91.83, 62.51, 30.29, 29.46 和 10.96(%)，复合膜的渗透行为可以用荷负电 膜的唐南静电平衡效应来解释。另外，发现该膜具有较好的耐藻类吸附性和耐菌性。 关键词羧甲基甲壳素；聚砜；复合纳滤膜；截盐率 纳滤技术是近年发展起来的一种新型的压力驱动膜分离技术，其孔径为纳米级， 截留分子量为200-1000，通常带负电荷，是截留分子量介于反渗透与超滤之间的一种 膜分离技术[3] ，纳滤膜技术与反渗透膜技术相比[7]，具有过程渗透压低，操作压力 低，省能等优点。已经应用于水的软化，饮用水净化，废液（水）处理，有机物纯 化、浓缩和资源回收等领域[1，2，4，5，8,9] 目前商品化的纳滤膜主要是芳香族聚酰胺和聚砜或磺化聚醚砜的复合纳滤膜以及 醋酸纤维素不对称纳滤膜，我国也已有些膜产品，但性能比国际上仍有较大差距[2]. 壳聚糖膜具有良好的生物相容性，可降解性，成膜性，亲水性和抗菌、防腐性，已用 于制作反渗透膜[6，7，17]及与高分子聚丙烯腈超滤膜复合制备荷正电复合纳滤膜 [8，9],赵之平等用聚醚砜与N,O-羧甲基壳聚糖复合制备了荷电微孔膜（MF）[18]。但 是利用羧甲基甲壳素与高分子超滤膜复合制作纳滤膜的研究尚未见报道，本文用羧甲 基甲壳素与聚砜超滤膜复合，制得了一种新型荷负电纳滤膜。 1. 实验部分 1.1 仪器和试剂 仪器:Aratar 360型红外光谱仪(美国Thermo Nicolet 公司); PMI 型膜性能评价 －－－－－－－－－－－－－－－ * 国家973 项目2003CB615706 资助 ** 通讯联系人:陈国华（1938-）,男，教授，博士生导师. E-mail:ghchen@ 作者简介:王 娟（1980-），女，硕士生。E-mail:juaner80@163.com 仪及膜电位测定仪（国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心）等 试剂:甲壳素：来自青岛海汇生物化学公司；聚砜超滤膜：截留分子量为 10000，国家 海洋局杭州水处理技术开发中心；实验中所用到其他的试剂均为化学纯。 1.2 羧甲基甲壳素的制备 参考文献[10，11]的方法制得6-O-羧甲基甲壳素，产品为淡黄色粉末。产品结构 C H 2 O C H 2 C O O N a O O O H n 式为： N H C O C H 3 1.3 复合纳滤膜的制备 取聚丙烯酸浸泡后用去离子水冲洗过的聚砜超滤膜铺平放在玻璃板上[12]，透明 胶带固定四周，于上面倾倒定量的经 3#砂芯漏斗过滤的不同浓度的羧甲基甲壳素溶 液，用玻璃棒抹平，空气中晾干，将膜浸泡在放有含 0.15%的 H SO 的一定浓度的戊二 2 4 醛的乙醇溶液中，在水浴中一定温度反应一定时间，取出后，烘箱中