液体氯化锌为溶剂制备PAN基过滤膜及染料脱盐研究

　　以高浓度ZnCl2水溶液为溶剂,通过在丝朊上接枝聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯酰胺（PAM）得到铸膜液,以水为凝固浴制备丝朊接枝聚丙烯腈-聚丙烯酰胺（SF-g-P（AN-co-AM））过滤膜。锌离子和氯离子起到致孔的作用。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）和水接触角等方法对膜进行了表征。以不同分子量的染料溶液探究了SF-g-P（AN-co-AM）膜的过滤性能。膜对于分子量大于660 Da的染料的截留率达到98+1%以上。牛血清蛋白（BSA）水溶液的稳定通量约为纯水通量的94.4%,表明该膜具有较好的抗污染性能。同时探究了AM的添加量对膜的力学性能和通量的影响。结果表明,随着AM添加量的不断增加,SF-g-P（AN-co-AM）过滤膜的力学性能逐渐增加,当AM用量为0.5 g时,SF-g-P（AN-co-AM）复合过滤膜的断裂强度达到1.4 MPa,在0.1 MPa压力下,水通量为43 L/（m2h）。通过共混纳米TiO2制备了TiO2共混丝朊接枝聚丙烯腈（SF-g-PAN/TiO2）过滤膜。通过SEM、FTIR和3D超景深显微镜等方法对膜进行了表征。研究了不同TiO2含量的SF-g-PAN/TiO2过滤膜的亲水性、抗污染性能、力学性能,以及对不同分子量染料溶液的脱盐性能。结果表明:SF-g-PAN/TiO2过滤膜的力学性能随着TiO2含量的增加而先增加后减小,SF-g-PAN/TiO2膜的亲水性和抗污染性能鲜明的增加,TiO2含量为1 wt.%时膜的力学性能和亲水性能比较好;SF-g-PAN/TiO2膜对2 gL-1 NaCl的截留率低于5%,且在0.1 MPa下,膜对含0.25～2 gL-1 NaCl的亮蓝溶液的通量高于62 L/（m2h）,对亮蓝的截留率保持在98.0%。SF-g-PAN/TiO2过滤膜在染料脱盐领域具有良好的应用前景。以SF-g-PAN膜作为基膜,采用哌嗪（PIP）与均苯三甲酰氯（TMC）体系进行界面聚合得到SF-g-PAN基聚酰胺复合纳滤膜。采用SEM、FTIR与水接触角测试等方法对复合膜的表面化学特征和形貌进行了表征,研究了膜的力学性能,膜对染料的吸附过滤性能和脱盐性能。实验结果表明,在0.1MPa操作压力下,该纳滤膜对MgSO4,MgC12,Na2SO4和NaCl的截留率分别为79.8%,67.3%,67.1%,39.1%。表明在较低的操作压力下,该膜仍能对无机盐进行较好的截留。