改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用

目錄CONTENTS膜分離技術(shù)概述醋酸纖維素膜改性醋酸纖維素膜的制備醋酸纖維素膜的應(yīng)用發(fā)展前景of191——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用

膜，是指在一種流體相內(nèi)或是在兩種流體相之間有一層薄的凝聚相，它把流體相分隔為互不相通的兩部分，并能使這兩部分之間產(chǎn)生傳質(zhì)作用。

膜分離技術(shù)是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)作用下對(duì)混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集。簡(jiǎn)介膜分離技術(shù)概述of192——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用

膜的分類膜材料分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。有機(jī)材料主要包括纖維素類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類、聚砜類、聚烯烴類、硅橡膠類、含氟高分子類等;無機(jī)材料主要以金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃等為主。of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用3醋酸纖維素纖維素的分子式為(C6H10O5)n，分子量為162n，其每個(gè)葡萄糖單元有三個(gè)羥基，若三個(gè)羥基全部乙?；慈〈菵S=3，實(shí)際用于膜材料的醋酸纖維素的取代度DS=2.46，乙酰乙酞基含量為39.8%。醋酸纖維素膜of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用4

CA膜醋酸纖維素膜顯微鏡下的CA膜of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用5CA膜的結(jié)構(gòu)1%表皮層

孔徑

0.0008~0.001m過渡層孔徑

0.02m多孔層孔徑

0.1～0.4

m99％of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用6AdvantagesBECDA來源廣泛價(jià)格便宜無毒

親水性良好成膜性好通量高膜表面光潔抗污染性好經(jīng)濟(jì)效益高節(jié)能減排CA膜的特點(diǎn)of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用7CA膜的發(fā)展120世紀(jì)初，Brown首次將醋酸纖維素(CA)制成膜，并于20年代公開發(fā)表了控制CA膜通透性的方法。1960年，Loeb和Sourirajan首次制備了高水通量、高脫鹽率的CA反滲透膜。CA成為第一代反滲透膜材料，并且到現(xiàn)在仍是主要的反滲透膜材料。隨著膜技術(shù)不斷發(fā)展，CA不僅局限于反滲透膜材料，Kunst和Sourirajant制備了CA超濾(納濾)膜，使得CA在工業(yè)，如食品、生物化學(xué)等方面也有使用空間。23of19目前市場(chǎng)上使用的醋酸纖維素膜材料大多數(shù)為疏水性高分子材料，使膜的表面具有很強(qiáng)的疏水性。為降低和控制膜污染，增加純水通量，我們要將膜進(jìn)行改性處理。8改性醋酸纖維素膜——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用

a.共混改性

b.表面接枝改性

c.涂覆改性

d.等離子改性CA膜的改性方法of19聚乙二醇-醋酸纖維素膜的制備9——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用（l）鑄膜液的配制：室溫下，在溶劑DMF中溶解一定質(zhì)量的CA，加人不同相對(duì)分子質(zhì)量的PEG，在50℃下攪拌至形成透明澄清的均相鑄膜液。添加的PEG相對(duì)分子質(zhì)量分別為200、400、1000，添加量(以鑄膜液質(zhì)量計(jì)，下同)分別為3%和6%。（2）脫泡：將鑄膜液在常溫下靜置4h，使鑄膜液中的氣泡脫除。（3）刮膜：將脫泡后的鑄膜液流延至干凈的玻璃板一端，用刮膜機(jī)將其刮成240μm的初生態(tài)膜。（4）成膜：將刮好的初生態(tài)膜立即浸人到約20e的去離子水中，經(jīng)相轉(zhuǎn)化過程凝固得到CA-PEG超濾膜。of1910——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用通過判斷膜孔徑的變化，利用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)膜表面進(jìn)行觀察，測(cè)定超濾膜的純水通量和截留率，得出以下結(jié)論?？紫堵试黾?且加量越多，孔隙率增加得也越多；孔徑變小，孔數(shù)增多；PEG-1000使膜表面的孔數(shù)減少純水通量提高，且隨著透水時(shí)間延長(zhǎng)，純水通量基本保持不變；截留率提高,其中,加入PEG-1000的CA膜的截留率由88%提高到92.1%。結(jié)果表明,PEG-200和PEG一400能有效改善CA超濾膜的孔徑和結(jié)構(gòu),使膜的微孔增多,孔間連通性增強(qiáng),孔隙率,純水通量及截留率增加。of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用11納米SiO2-醋酸纖維素膜的制備采用無機(jī)納米粒子作為增強(qiáng)相，使其均勻分散在有機(jī)主體相中,可以提高與基體的界面粘結(jié),使應(yīng)力更好地傳遞給無機(jī)粒子,提高復(fù)合膜的滲透性,同時(shí)增加膜的柔韌性和使用壽命,降低成本。（1）聚合物溶解：分別稱取一定質(zhì)量的CA及一質(zhì)量比的CA和納米SiO2,置于250mL的燒杯中；同時(shí)稱取一定比例的DMF和丙酮溶劑，加入燒杯中。25℃下開啟磁力攪拌機(jī)進(jìn)行低速攪拌,待其完全溶解后停止攪拌。超聲分散1h后得到均勻分散的、含一定比例納米SiO2的制膜液。靜止放置進(jìn)行脫泡,得到均勻無泡的制膜液。（2）刮膜：將脫泡后的制膜液流延至干凈的玻璃板表面，用刮膜器(本實(shí)驗(yàn)用細(xì)玻璃棒)將其刮至一定厚度,可以用1μm的薄紙片置于玻璃板兩端控制膜的厚度。（3）成膜:將刮好膜的玻璃板浸入不同溫度的去離子水中,采用相轉(zhuǎn)化法制膜。of19——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用12納米SiO2-醋酸纖維素膜的制備結(jié)論1黏度增加2納米SiO2粒子未與其他化學(xué)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)3膜的孔隙率提高4膜表面微孔數(shù)增加納米SiO2粒子只是單純作為一種無機(jī)添加劑of1913——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用

海水淡化利用醋酸正滲透膜來實(shí)現(xiàn)海水滲透脫鹽的海水淡化過程。驅(qū)動(dòng)液：NH3/CO2of1914——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用

廢水處理of1915——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用

工業(yè)廢水處理實(shí)例：某港口含油洗滌廢水處理工程經(jīng)過酸化調(diào)節(jié)池的預(yù)處理,可使污水中CODcr濃度降低10%~15%,陰離子洗滌劑得到了有效的去除,有效減輕了后續(xù)生物處理的負(fù)荷;預(yù)處理后污水中的污染物在微孔膜生物反應(yīng)器中得以去除,主要污染物CODcr、SS、LAS的總?cè)コ史謩e為96.18%、90.17%、88.17%。此項(xiàng)工藝具有良好的處理效果和抗沖擊負(fù)荷的能力;設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,工藝流程簡(jiǎn)捷合理。of19提高透明度制造低度啤酒超濾、反滲透牛奶的濃縮乳清蛋白回收微濾、反滲透澄清過濾，除菌濃縮乳制品加工果汁加工啤酒生產(chǎn)葡萄酒提純16——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用

食品工業(yè)微濾、反滲透提高透明度降低酒精含量超濾of1917——

改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用

醫(yī)療醫(yī)藥CA膜的應(yīng)用

生物制藥提取中藥，具有不加熱，不需要化學(xué)藥品處理,不易破壞熱敏物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)

滲透藥物控制釋放穩(wěn)定性好，一般藥物釋放時(shí)間可延長(zhǎng)到3個(gè)月甚至1年人工腎臟血液透析，具有良好的血液相容性和