聚甲基丙烯酸N_N_二甲氨基乙酯复合纳滤膜的制备

第25卷 第3期2005年6月膜 科 学 与 技 术

MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYVol.25 No.3

Jun.2005

文章编号:1007-8924(2005)03-0045-05

聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯

复合纳滤膜的制备

王 薇 杜启云

*

(天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津300160)

摘 要:以AIBN为引发剂,采用本体聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA),并采用中空纤维超滤膜技术滤除PDMAEMA水溶液中的低聚物和未反应的单体.以聚砜(PSf)超滤膜为基膜,以所精制的PDMAEMA为水相涂层液,以对二氯苄的正庚烷溶液为有机交联剂,利用界面聚合的方法制备了PDMAEMA/PSf荷正电复合纳滤膜.实验重点研究了PSf基膜和单体浓度、水相pH值及浸涂时间、水相沥干时间、交联反应时间等条件对所制备纳滤膜分离性能的影响,确定了较优的制膜条件.所制备的荷正电纳滤膜对1g/LMgSO4水溶液(0.8MPa,30e)的截留率为86.7%,水通量为8.4L/(m2#h).关键词:PDMAEMA;本体聚合;界面聚合;纳滤;复合膜中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 纳滤(NF)膜是介于超滤(UF)膜和反渗透(RO)膜之间的压力驱动膜,曾被称为低压反渗透膜、疏松反渗透膜、荷电RO/UF膜及超-渗透(U-ltra-Osmosis)膜等,是近年来国际上发展较快的新型膜[1,2].

纳滤膜在应用中具有两个显著特点:(1)截留筛分效果:截留分子量200~2000、分子尺寸约为1nm的溶解组分.(2)荷电性:对单价离子的截留率较低,对二价及多价离子的截留率则较高.纳滤膜技术独特的分离性能及较低的操作压力使得它在许多领域具有其他膜技术无法替代的地位,它的出现不仅完善了膜分离过程,而且正在逐渐替代某些传统的分离方法在水处理、染料、生化、食品、环保等领域得到应用.

界面聚合法是目前世界上最有效的制备纳滤膜的方法,也是工业化纳滤膜品种最多产量最大的方法.但目前商品化的纳滤膜主要是荷负电纳滤膜,荷正电的纳滤膜很少.而在一些特殊领域,如多价阳离子的截留,纺织业染料废水的再利用以及酸收稿日期:2003-09-23;修改稿收到日期:2004-02-24

基金项目:国家科技部高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2002AA302619)

(),. ,:[3,4]

性染料的脱盐和浓缩等,荷正电的膜会有较广泛的应用.本实验采用聚砜超滤膜为基膜,以对二氯苄为交联剂,利用界面聚合使水溶性的PDMAEMA在基膜表面形成不溶于水超薄活性交联层,从而制得荷正电的复合纳滤膜.实验主要研究了PDMAE-MA的制备,以及界面聚合反应条件对所制的复合纳滤膜截留性能的影响.

1 实验部分

1.1 实验反应原理

作为界面聚合反应[5],PDMAEMA与对二氯苄的反应主要是SN2亲和取代反应,反应原理如下

聚甲基丙烯酸N_N_二甲氨基乙酯复合纳滤膜的制备

:

1.2 实验试剂、实验装置及仪器

实验试剂:甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA),

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