聚砜超濾膜的親水改性及其性能研究

李 明，方旭東，曾小平，王大威，張 勇，吳江渝

武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢430205

水污染問題是21世紀人類面臨的嚴峻挑戰，研究污水處理技術對于社會發展尤為重要［1］。膜過濾技術因其在使用過程中不會產生有害的副產物，且具有操作簡單、能耗低和可擴展性好等優點，被廣泛應用于污水處理、食品藥品加工和造紙業等領域［2-4］。但是大多數濾膜由于親水性較差會使得其在運行時出現結垢現象［5］。產生結垢現象的主要原因是由于料液里含有的蛋白質等雜質沉積在膜的表面，使膜通量逐漸減小［6］。雜質沉積引起膜通量下降的問題，可以采用提高濾膜親水性的方法來解決［7］。表面接枝改性、等離子體改性和共混改性等方法都能夠增強濾膜的親水性［8-9］。例如用聚多巴胺在膜表面進行涂覆改性，可以提高濾膜的親水性從而防止在油水過濾時出現結垢問題［10-11］。Kim等［12］利用氧等離子體處理聚砜超濾膜使其從疏水態轉變為親水態，處理后的聚砜膜表面親水性顯著提高。Qiao等［13-14］通過多種方法獲得親水性良好的超濾膜，提高了超濾膜的滲透通量。埃洛石（halloysite nanotubes，HNTs）納米管是一種納米管狀結構的天然硅酸鹽礦物，具有納米級內腔及較高的長徑比，表面含有羥基，價格低廉且儲量豐富［15-16］。HNTs納米管表面的羥基為其改性提供了多種可能，在HNTs的表面引入一些官能團可以使其具有吸附染料和去除水中污染物的能力［17-18］。在鑄膜液中加入表面含有羥基的納米粒子對濾膜進行親水性改性是一種簡單可行的方法。……