精细化工2024,Vol.41Issue(6) :1362-1371.DOI:10.13550/j.jxhg.20230521

PPy/SMANa/PES导电复合膜的制备及其抗污性能

Preparation and antifouling performance of PPy/SMANa/PES conductive composite membranes

李坤天 谭妍妍 薛禹 武晓 张道海 秦舒浩
精细化工2024,Vol.41Issue(6) :1362-1371.DOI:10.13550/j.jxhg.20230521

PPy/SMANa/PES导电复合膜的制备及其抗污性能

Preparation and antifouling performance of PPy/SMANa/PES conductive composite membranes

李坤天 1谭妍妍 1薛禹 1武晓 2张道海 1秦舒浩2
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作者信息

  • 1. 贵州民族大学 化学工程学院,贵州 贵阳 550025
  • 2. 贵州民族大学 化学工程学院,贵州 贵阳 550025;贵州省材料产业技术研究院 国家复合改性高分子材料工程研究中心,贵州 贵阳 550014;贵州大学 材料与冶金学院,贵州 贵阳 550025
  • 折叠

摘要

为改善聚醚砜(PES)膜的抗污性能,以苯乙烯-马来酸酐钠共聚物(SMANa)为添加剂,采用非溶剂诱导相分离法制备了SMANa/PES膜(简称SP膜).然后采用气相聚合法,以FeCl3作为氧化剂,在SP膜上沉积导电聚吡咯(PPy)层,制备了PPy/SMANa/PES导电复合膜(简称PSP膜).采用FTIR、SEM和接触角测试仪表征SP膜、PSP膜的结构和形貌,采用超滤错流过滤法对两种膜的水通量和抗污性能进行了测试.考察了不同FeCl3浓度、反应时间和反应温度对制备的PSP膜性能的影响.结果表明,当FeCl3浓度 0.8 mol/L、反应温度30℃、反应时间5 min时,制备的PSP膜表现出最佳的抗污性能,在0.1 MPa的过滤压力下,其纯水通量高达409.6 L/(m2·h),为SP膜的83.8%,超声冲洗后的通量恢复率达到86.6%,比SP膜提高16.6%.

Abstract

In order to improve the antifouling performance of polyethersulfone(PES)membrane,styrene maleic anhydride copolymer(SMANa)/PES membrane(SP membrane)were prepared by non-solvent induced phase separation method using SMANa as additives.Then,polypyrrole(PPy)/SMANa/PES conductive composite membrane(PSP membrane)was synthesized by deposition of PPy conductive layer on SP membrane via gas polymerization method with FeCl3 as oxidant.The structure and morphology of both SP and PSP membranes were characterized by FTIR,SEM and contact angle tester.The water flux and antifouling performance of two membranes were analyzed by ultrafiltration cross-flow filtration method,while the effects of FeCl3 concentration,reaction time and reaction temperature on the properties of PSP membranes were further investigated.The results showed that under the conditions of FeCl3 0.8 mol/L,temperature 30℃,and polymerization time 5 min,the obtained PSP membrane showed the best anti-fouling performance with a water flux of 409.6 L/(m2·h)at 0.1 MPa,83.8%that of SP membrane.After ultrasonic irrigation,the flux recovery ratio reached up to 86.6%,improved by 16.6%compared with that of SP membrane.

关键词

聚醚砜/聚吡咯/超滤膜/导电性/抗污性能/水处理技术

Key words

PES/PPy/ultrafiltration membrane/electrical conductivity/antifouling performance/water treatment technology

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基金项目

国家自然科学基金(52163001)

贵州省省级科技计划(黔科合平台人才-CXTD[2021]005)

贵州省省级科技计划(黔科合平台人才-GCC[2022]010-1)

贵州省省级科技计划(黔科合支撑[2022]一般211)

贵州省高等学校特色重点实验室项目(黔教合KY字[2021]313)

贵阳市专家工作站项目(ZJGZZ2021-07)

贵州民族大学科研平台项目(GZMUGCZX[2021]01)

贵阳市观山湖区科技计划(观科合同[2022]2号)

出版年

2024
精细化工
大连化工研究院设计院 中国化工学会精细化工专业委员会 辽宁省化工研究院

精细化工

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.557
ISSN:1003-5214
参考文献量2
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