1、納濾是一項(xiàng)新興的膜分離技術(shù),能有效截留高價(jià)離子以及分子量在200-2000Da之間的有機(jī)物,其截留性能介于超濾和反滲透之間。物質(zhì)在納濾膜內(nèi)的傳遞過程主要基于三個(gè)現(xiàn)象,即位阻效應(yīng)、道南排斥效應(yīng)和介電排斥效應(yīng)?；谶@些傳質(zhì)現(xiàn)象,一系列模型被發(fā)展起來用以預(yù)測納濾膜的截留性能。納濾膜通常為復(fù)合膜,即在多孔支撐層上復(fù)合一層致密的選擇層。目前大多數(shù)商品化的納濾膜都為荷負(fù)電納濾膜,而基于一些領(lǐng)域的特殊需要,也有必要開發(fā)出荷正電納濾膜。
　　

2、殼聚糖是一類比較重要的化合物,是自然界中唯一大量存在的堿性天然多糖。殼聚糖中含有大量的氨基和羥基,使得殼聚糖易于改性成具有特殊性能的衍生物。殼聚糖及其衍生物具有良好的成膜性,能夠用于膜分離領(lǐng)域。但目前關(guān)于殼聚糖及其衍生物制備納濾膜的報(bào)道還較少,有必要進(jìn)一步開拓。
　　 本課題通過堿化殼聚糖與環(huán)氧乙烷在堿性條件下的反應(yīng)制備了水溶性的羥乙基殼聚糖(HECS)。并對制備的羥乙基殼聚糖進(jìn)行了元素分析(EA)、光譜分析(FTIR)、波譜分

3、析(1H NMR)、熱分析(TGA)以及結(jié)構(gòu)分析(XRD)。結(jié)果表明,所制備的羥乙基殼聚糖的摩爾醚化度為1.81,與殼聚糖相比,其晶態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,熱穩(wěn)定性略有降低,改性反應(yīng)同時(shí)發(fā)生在了殼聚糖的氨基和羥基上。
　　 以制備的羥乙基殼聚糖的水溶液作涂覆液,商品化改性的PVDF膜為多孔支撐層,分別采用乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)作交聯(lián)劑,制備了HECS/PVDF復(fù)合納濾膜,并系統(tǒng)探討了該納濾膜的最佳制備條件

4、。結(jié)果表明,EGDE交聯(lián)的HECS/PVDF納濾膜的最佳制備條件為:1.0 wt％的HECS溶液涂敷在PVDF超濾膜上,55℃烘一小時(shí),得到的膜用EGDE/乙醇(5/500,mL/mL)作交聯(lián)劑在50℃水浴下交聯(lián)5小時(shí)。所制備的膜在0.7 Mpa的操作壓力下,對2g/t,MgCl2的截留率達(dá)到95％以上,通量約為9Lm-2h-1。而ECH交聯(lián)的HECS/PVDF納濾膜的最佳制備條件為:1.0 wt％的HECS溶液涂敷在PVDF超濾膜上,

5、55℃烘一小時(shí),得到的膜用ECH/乙醇(20/500,ml/ml)交聯(lián)劑在50℃水浴交聯(lián)12小時(shí)。所制備的膜在0.7 Mpa的操作壓力下,對2 g L-1MgCl2的截留率達(dá)到93％以上,通量約為9.5 L m-2h-1。
　　 本課題還利用紅外光譜儀、掃描電鏡、原子力顯微鏡、X射線光電子能譜和接觸角測試儀等科學(xué)分析儀器對上述最佳條件下制備的膜進(jìn)行了表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)的表征。結(jié)果表明,PVDF膜上成功復(fù)合上了一層微米級(jí)的致密選擇層。