1、超濾膜的污染問(wèn)題是膜分離技術(shù)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。為了開(kāi)發(fā)耐污染的超濾膜,建立有效的膜污染機(jī)理理論是非常必要的。目前通常采用親疏水作用理論對(duì)膜與污染物之間的吸附行為進(jìn)行解釋。由于這是用單一參數(shù)進(jìn)行解釋,所以常常不能夠準(zhǔn)確解釋膜污染的行為,因此需要采用更為準(zhǔn)確的理論對(duì)膜污染進(jìn)行分析。目前能夠更準(zhǔn)確描述材料表界面作用的理論是表面張力組成理論,但這個(gè)理論還沒(méi)有被廣泛用于對(duì)膜污染的研究,并且很多高分子材料的表面張力組成沒(méi)有經(jīng)過(guò)詳細(xì)測(cè)定。因此本論文采

2、用表面張力組成理論研究高分子膜污染的行為,以牛血清蛋白(BSA)為污染物研究對(duì)象,用動(dòng)態(tài)接觸角技術(shù)系統(tǒng)測(cè)定了十多種高分子材料(PES、PBT、PEI、POM、PPO、PC、PSF、PVDF、SAR等)以及自制的PES、PVDF和PSF超濾膜的表面張力組成參數(shù)。通過(guò)添加蛋清蛋白,來(lái)制備抗蛋白質(zhì)污染的聚醚砜超濾膜,系統(tǒng)研究了制膜工藝條件與膜抗蛋白質(zhì)污染之間的關(guān)系。
　　 對(duì)于用高分子材料制備的無(wú)孔均質(zhì)膜,BSA吸附量與材料的表面張力

3、及兩者之間的界面張力,存在如下關(guān)系:當(dāng)高分子材料的色散能值增加時(shí),高分子材料對(duì)BSA蛋白的吸附量增加;對(duì)于路易斯堿值來(lái)說(shuō),高分子材料對(duì)BSA的吸附量隨著路易斯堿值的減小而增加;當(dāng)高分子材料與BSA的界面張力值增加時(shí),BSA吸附量增加。高分子材料的表面張力與其分子結(jié)構(gòu)之間存在一定的關(guān)系。分子結(jié)構(gòu)中含有醚基團(tuán)的材料,如PBT、PC、PPO及POM表現(xiàn)出較強(qiáng)的路易斯堿性,苯環(huán)的位置對(duì)臨近基團(tuán)有較大的影響,苯環(huán)可以減小醚基的路易斯酸堿性,因此,

4、PEI、PES和PSF的路易斯堿值是很小的。
　　 對(duì)于由PES、PSF和PVDF制成的超濾膜,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):當(dāng)超濾膜的色散能值增加時(shí),超濾膜對(duì)BSA的吸附量增加;超濾膜對(duì)BSA的吸附量隨著路易斯堿值的減小而增加;當(dāng)超濾膜與BSA的界面張力值增加時(shí),BSA吸附量增加?？傮w看來(lái),BSA在具有多孔的超濾膜表面的吸附行為與其在無(wú)孔的高分子薄膜表面吸附時(shí)表現(xiàn)的行為基本一致。
　　 對(duì)于由蛋清蛋白作為共混劑制備的PES超濾膜,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

5、制膜工藝的最佳條件為:PES濃度為18wt.％,蛋清蛋白濃度為4wt.％,PEG濃度為10wt.％,凝固浴溫度為20℃,預(yù)蒸發(fā)時(shí)間為10s。共混超濾膜的抗BSA污染性能從大到小依次為:PES/EW(4wt.％)＞PES/EW(6wt.％)＞PES/EW(2wt.％)＞Pure PES。純PES超濾膜的通量衰減系數(shù)為52.36％,PES/EW(4wt.％)共混超濾膜與純PES超濾膜相比,其通量衰減系數(shù)下降到45.60％。BSA在共混改性的