摘要
随着社会的发展，水环境污染越来越严重。作为第三代城市饮用水工艺中的核心，超滤能除去饮用水中的胶体、蛋白质、细菌、病毒等物质，但对于无机有害离子这类小分子物质，常规的超滤工艺难以去除，而吸附超滤膜可以很好地解决这一难题。聚砜是一种常见的超滤膜材料，耐污染性较差，通过引入单胺试剂和多胺试剂对聚砜进行亲水改性，本文制备了两类不同的聚砜吸附超滤膜，并对其分离性能和吸附性能进行了研究。 首先，将二乙醇胺接枝到聚砜上，通过相转化法制备了二乙醇胺接枝聚砜超滤膜。用红外光谱、核磁氢谱、扫描电镜分析了改性超滤膜的结构变化，通过热学性能测试、力学性能测试、超滤性能测试对其进行了表征。结果表明：二乙醇胺的引入，提高了聚砜膜的分离性能，聚砜膜的纯水通量从22.7L/(m2·h)提升至235.2L/(m2·h)，对BSA的初始截留率从93.8%提升为99.2%，通量恢复率从55.56%升高到78.57%。二乙醇胺接枝聚砜超滤膜经过酸化处理后，纯水通量、对BSA的初始截留率、通量恢复率稍有减小。在动态截留实验中，酸化后的二乙醇胺接枝聚砜超滤膜在前30min对Cr(Ⅵ)的去除率几乎达到100%，用0.5mol/L的HCl溶液再生后，恢复率达到90%以上。 随后，通过相转化法制备了氯甲基化聚砜超滤膜，分别使用二乙烯三胺和聚乙烯亚胺作为多胺试剂对其表面进行接枝改性。结果表明：多胺基团的引入，提高了聚砜膜的分离性能，二乙烯三胺接枝和聚乙烯亚胺接枝的改性聚砜超滤膜纯水通量从26.9L/(m2·h)分别提升至155.4L/(m2·h)、168.0L/(m2·h)，对BSA的初始截留率从90.6%分别提升为92.5%、92.0%，通量恢复率从59.37%分别升高到78.37%、80.00%，在动态截留实验中，两种改性聚砜超滤膜在前5min对Cu(Ⅱ)的去除率分别为75.68%、80.86%，用0.5mol/L的HCl溶液再生后，恢复率达到90%以上。经过酸化处理后，两种改性聚砜超滤膜的纯水通量、对BSA的初始截留率、通量恢复率均有小幅减少，在动态截留实验中，酸化后的两种改性聚砜超滤膜在前5min对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了47.73%、92.92%，用0.5mol/L的HCl溶液再生后，恢复率达到90%以上，总体而言接枝聚乙烯亚胺后对聚砜膜的改性效果更好。 本项实验表明：通过引入单胺试剂和多胺试剂，本文制备的叔胺化聚砜超滤膜有效地提高了膜的亲水性和分离性能，可较好地满足常规超滤处理要求，在特殊情况下经过酸化处理还可以去除饮用水中的阴离子，为聚砜超滤膜将来的发展提供了新的思路。
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