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TIO2溶膠雜化改性PPESK超濾膜的制備及性能

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【中文關鍵詞】溶膠-凝膠法  相轉化法  無機雜化超濾膜  
【摘要】采用溶膠-凝膠法制備TIO2溶膠,優化了溶膠制備條件。采用相轉化法制備了一系列TIO2含量的PPESK/TIO2有機-無機雜化超濾膜,并通過SEM,水接觸角和超濾實驗考察了TIO2含量對膜結構和性能的影響。
【部分正文預覽】

含二氮雜萘酮結構的聚醚砜酮(PPESK)是一種可溶性共聚型樹脂,具有很高的玻璃化轉變溫度(Tg=263~305℃),具有較強的耐熱性,機械強度和化學穩定性[1],已被成功制備成超濾膜、納濾膜、氣體分離膜和離子交換膜,用于高溫分離過程[2-4].由于其分子鏈具有扭曲的非平面結構,在成膜過程中分子鏈空間位阻很大,所制備的超濾膜中存在大量分子級微空隙,具有較高的通量和截留率[5].在水處理過程中,高分子超濾膜易受污染,造成過濾阻力和操作成本的增加,降低產水效率.因此,如何改善高分子膜材料的親水性和抗污染改性是最近研究的熱點.為了提高PPESK膜的親水性和抗污染性,研究學者采用多種方法對其進行改性,主要有磺化改性、共混改性和表面接枝改性等[6-8].其中,共混摻雜改性操作簡單,條件溫和,得到的復合膜性能穩定.溶膠-凝膠法是制備有機-無機雜化膜的有效方法之一,易于無機材料的摻雜,可以在聚合物有機相中引入無機相而不會降低其性能,并且可以在膜表面剩余大量氫鍵簇,改善膜表面親水性[9].納米TiO2由于具有超親水性、抗菌和光催化性能,在改善超濾膜親水性和自清潔性有很好的應用前景[10,11].本文以鈦酸丁酯作前體,用溶膠-凝膠法制備了TiO2溶膠,優化了溶膠制備條件.采用相轉化法制備一系列TiO2含量的PPESK/TiO2有機-無機雜化超濾膜,并通過SEM,水接觸角和超濾實驗考察TiO2含量對膜結構和性能的影響.最后,將PPESK/TiO2雜化超濾膜用于高溫凝結水的處理。

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