摘要
聚醚砜超滤膜已经广泛用于污水处理及饮用水净化等领域，但存在着渗透通量低，膜易被污染，以及膜通量与截留率之间的trade-off效应等问题。本课题以茶多酚，聚乙烯醇为改性剂，采用相转化法制备了茶多酚（TP）-聚醚砜（PES）、茶多酚（TP）-聚乙烯醇（PVA）-聚醚砜（PES）复合超滤膜，并研究了复合膜的形貌及性能。旨在调节聚醚砜超滤膜的孔结构与化学性质，并改善其超滤性能。 首先，采用PES和TP制备了不同TP添加量的TP-PES平板复合超滤膜并研究了其结构和超滤性能。实验表明，TP具有亲水性，既起到了致孔剂的作用又可以在膜表面形成亲水性位点。随着TP添加量的增大，膜的水接触角先减小后增大，通量呈现出先增大后减小的趋势，牛血清白蛋白（BSA）截留率没有明显变化。当TP的添加量为0.2wt.%时，膜的纯水通量最大，达到了236.39L/(m2·h)，BSA截留率达到98.05%。 然后，为了提高TP在膜表面以及膜孔内的稳定性，在上述铸膜液基础上，改变溶剂，加入0.4wt.%的聚乙烯醇。制备了不同TP添加量的TP-PVA-PES平板复合超滤膜并研究了其结构和超滤性能。实验表明，PVA可以与TP通过氢键连接，附着在膜基质形成亲水性层。随着TP的增多，TP-PVA-PES复合超滤膜的水接触角减小，通量先增大后减小。所有膜的BSA截留率都在90.00%以上。当TP的添加量为0.2wt.%时，膜的纯水通量最大，达到了219.68L/(m2·h)，BSA截留率达到96.50%。 最后，采用干-湿纺丝法制备了TP-PES和TP-PVA-PES中空纤维膜。研究了芯液流量对于中空纤维超滤膜形貌以及性能的影响。实验表明，芯液流量对中空纤维膜的内部形貌结构、性能有较大影响。随着芯液流量的增大，膜的孔隙率增大，超滤性能增强。其中芯液流量为26mL/min的PES，TP-PES，TP-PVA-PES中空纤维膜的纯水通量分别为36.69L/(m2·h)，68.31L/(m2·h)，126.65L/(m2·h)，BSA截留率都在93.00%以上。
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