纳米二氧化钛粒子对乙酸纤维素微滤膜结构和性能的影响

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5 . % , 国医药 ( 团 ) 2 化学试 剂公 司 ; 甲 60 中 集 f海 二
基 乙酰胺 : 学纯 , 化 上海光 达化 工试剂 厂 ; 无水 乙醇 : 分析 纯 , 杭州 汇普 化工有 限公 司 ; 十六 烷基 三 甲基 溴 化铵 ( TAB , C ) 湖南师 范大学 试剂 厂 ; 米二 氧 化钛 纳 ( O ) 平 均粒径 为 6 m, Ti , 0r 北京 联科纳 米材料 有 限 i
实验研 究 了纳 米 Ti。 添加量 对膜性 能 的影 响. O 的 结果表 明 : 随着 纳米 Ti 添加 量 的不 同, O 膜
表 现 不 同的微 结构和 性能 ; Ti 粒子 用量在 质量 分数 3 当 O %时 , 复合 膜表现 出最优 异 的渗透 、 亲水 、 压 实以及耐 污染等性 能 , 抗 同时, 油水 混合 乳 液 的 油截 留率基 本 保持 不 变. i 粒 子 对 T0 的质 量分数 超过 3 %时 , 复合膜 中的 纳米粒子 出现 团聚现 象 , 隙率和微 滤性 能均 下降. 孔 关键 词 :乙酸纤维 素 ;纳米二氧 化钛 ; 面改性 ; 滤膜 表 微 中图分类 号 : TQo 8 8 2. 文献标 识码 : A 文章编 号 :1 0 —9 4 2 1 )30 7 —6 0 78 2 (0 0 0 —0 60
( 湖南 工业 大学 环保研 究所 , 洲 4 2 0 ) 株 1 O 8 摘 要 : 纳米二 氧化钛 ( O。添加 到 乙酸纤 维素铸 膜液 中, 用相 分 离法制备 乙酸 纤维 素/ 将 Ti ) 利
纳米 Ti O 复合 微滤膜 , 通过 扫描 电镜 ( E 、 S M) 透射 电镜 ( M) 接 触 角测定 、 分析 以及微 滤 TE 、 孔
率 、 留率 以及抗 污染性 能都有 所提 高 , 截 特别 是抗压


1氮气钢瓶 ; . . 2 压力缓冲瓶 ; . 3 杯型微滤器 ;
4透 过 液 槽 ;5压 力 表 ;6膜 ;7磁 力 搅 拌 器 . . . .
图 1 膜 测 试 装 置 简 图
F g 1 S e c f h x e i n a e- p f rmir i mt n i. k th o ee p r t me t l tu co f t i s o l o
子增强 聚合 物材料 的力学 性能 的报道 颇 多l 引, 】 但
尚未见 到无机 纳米材 料对 乙酸纤维 素进行 改性 研究 的报道.
本研 究 利用 无 机纳 米 0z改性 C 分 离膜 材 A
料, 通过 相分 离 法 制 备 了复 合 微 滤 膜 , 究 了 纳 米 研 Ti。 O 的添加 量对微 滤膜 性能 的影 响 , 本工 作 制备 的 复合微 滤 膜 与 纯 的 C 微 滤 膜 相 比 , 隙 率 、 水 A 孔 透
用强 等特性 , 将其 应用 于聚合 物填充 改性 中 , 就有 可
能将无 机 、 机 、 米粒子 三方 面的特性 完美 地结合 有 纳 起来 , 达到增 强聚合 物力学 性能 的 目的. 无机 纳米粒
公 司 ; 去离 子水 和乙醇 的混合溶 液作 凝 固浴 . 用 主要 实验装 置如 图 1 所示 .
乙酸纤 维素 ( A) 目前 广 泛 应用 的膜 分 离材 C 是
料l , 】 具有 来源 广泛 、 ] 价格 低廉 、 制膜 工 艺简单 、 成 膜 性能 良好 、 膜后 选 择 性 高 、 成 亲水 性 好 、 水量 大 透 等优点 . 由于 乙酸纤 维素 力学性 能较差 , 但 而成 膜后 抗 压实 性 能 差 , 被 压 密 , 响 分 离 膜 的使 用 寿 易 影 命[ . 4 目前 , 机纳 米粒 子作为 一种 新 型可 增强 聚 j 无
合 物膜材 料力学 性 能 的添 加组 分 , 到 众 多学 者 的 受 关 注_ ¨ . 】 j 由于 纳米 粒 子具 有 比表 面 积 大 、 面 活 表 性原 子处 于高度 活化 状 态 、 聚合 物 的界 面相 互作 与
1 实 验
1 1 实验材料 及装置 .
二 乙酸纤维 素 ( A) 乙酸 根 质 量分 数 :4 5 C : 5 . %
第 3期
湛 含辉 等 : 米 二 氧 化 钛 粒 子 对 乙 酸纤 维 素 微 滤 膜 结 构 和 性 能 的影 响 纳
・7 ・ 7
1 2 纳米 粒 子表面 改 性 .
质量 分 数 ( % , % , % , % , % , %) 人 到 0 1 2 3 4 5 加
为 了克服 纳米 粒 子 的 团 聚 , 高 其 在铸 膜 液 中 提 的分 散 性 , 对 纳 米 粒 子 进 行 表 面 改 性 , 照 文 须 参 献 1 称 取 1 纳米 ,j 粒 子 , ] : 0g r 加到 200mI . % 0 7 0 十二烷基硫 酸钠 ( D ) 液 中, p S S溶 调 H为 4 , ~5 搅拌 6 h离心收集 , 涤数 次后干燥 , 洗 得到 白色纳米 粉体.
实性 能得 到很大增 强 , 将提 高分离膜 的使 用寿命 . 必
收稿 日期 :2O 1 —3 ; O 8 2 0 修改稿收到 日期 : 0 9 0 —3 20- 5 1
基金项 目:国家 自然科学基金 (0 70 7 ;湖南省 自然科学基金 (7 3 8 ) 28 6 3 ) 0 j 0 8 j 作者简介 : 湛含辉(91 ) 男, 16 , 湖南汨罗人, 博士, 教授 , 主要从事水处理技术及设备的研发工作 , - a : ah h 6.e Em iz n h@23nt lh
第 3卷 O
第 3 期






Байду номын сангаас
Vo 0 No 3 L3 .
21年 6 00 月
ME B M RANE S ENCE AND CH N0I0GY CI TE
J n 2 1 n. 00
纳米二氧化钛粒子对 乙酸纤维素微滤膜 结构 和 性能 的影 响
湛含 辉 ,曹 江 ,龚 兴艳