层层自组装季铵化壳聚糖荷电纳滤膜的制备及其性能研究

发布时间：2020-06-29 10:40

【摘要】：本文以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为聚电解质阴离子层,以2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)为聚电解质阳离子层,在聚醚砜(PES)超滤膜上通过层层自组装交替沉积,制备荷正电的(HTCC/PSS)nHTCC纳滤膜,并在此基础上,采用光还原技术在复合膜表面负载上纳米银颗粒以提高其抗污染性能。本文通过1H-核磁共振和傅里叶红外光谱(FTIR)对HTCC进行了表征,并通过扫描电镜(SEM)、FTIR、接触角、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)等分析检测方法对复合纳滤膜进行了表征。研究了沉浸顺序、铸膜液浓度、自组装层数和支撑盐种类及浓度对复合膜性能的影响。探讨了复合膜的纯水渗透性能、截留分子量、荷电性及其对无机盐和有机物PPCPs的截留效果,并对复合膜的抗菌性能进行了评价。(HTCC/PSS)nHTCC复合纳滤膜的最佳制备条件为：铸膜液浓度为5.0 g/L,加入0.1g/L的NaCl作支撑盐,制备4.5个双层,交联剂ECH质量浓度为2%,交联时间为21 h。(HTCC/PSS)nHTCC-Ag复合纳滤膜的最佳制备条件为：浸泡于0.1 mol/L AgNO3溶液中22 min后,在200 w紫外灯下光照20 min。由SEM和AFM表征结果可知,经过层层自组装后,降低了基膜表面的粗糙度。并由XRD进一步证实了纳米颗粒成功负载在复合膜表面。(HTCC/PSS)4HTCC复合纳滤膜的纯水渗透系数为17.93 kg/(m2-h-MPa),截留分子量为1412, 具有亲水性。对无机盐溶液的截留顺序为：MgCl2NaClKClNa2SO4K2SO4,对三种不同电荷的PPCPs的去除效果分别为阿替洛尔卡马西平布洛芬。结果也反映了复合纳滤膜的荷正电特性。(HTCC/PSS)4HTCC和(HTCC/PSS)4HTCC-Ag复合纳滤膜对实验所用的不同细菌的抑制作用顺序为：E.coli DH5aE.coli RosettaBacillus subtilis,表明对革兰氏阴性菌E.coli的抑制能力强于革兰氏阳性菌Bacillus subtilis,且(HTCC/PSS)4HTCC-Ag复合膜的抑菌性能优于(HTCC/PSS)4HTCC复合膜。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.893;X703

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本文编号：2733764