天津津騰淺談PES膜親水改性的主要方法
導(dǎo)讀:PES本身具有很強的疏水性，在處理水基體系時常常存在兩個關(guān)鍵問題：一是膜過濾液體時溶液受到的阻力大，溶液透過膜時需要較高的壓力，能耗高；二是PES的疏水特性容易引起有機物
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發(fā)布日期：2020-03-28 10:46【大 中 小】
PES本身具有很強的疏水性，在處理水基體系時常常存在兩個關(guān)鍵問題：一是膜過濾液體時溶液受到的阻力大，溶液透過膜時需要較高的壓力，能耗高；二是PES的疏水特性容易引起有機物和膠體等物質(zhì)在膜表面的沉積和在膜孔內(nèi)吸附，膜易被污染。膜污染是目前PES膜的一個主要缺點，它會顯著降低膜的性能，增加營運成本，并縮短膜的使用壽命。天津津騰實驗設(shè)備有限公司調(diào)查了解到大量學(xué)者的研究顯示，疏水性是造成PES膜污染的主要原因，因此改善膜的親水性是提高膜的抗污性能的有效手段。一般來說親水性的膜比疏水性的膜更耐污染，眾多研究者在PES膜的親水性改性方面做了很多實驗性的研究，目前研究者們對PES膜改性的主要通過以下幾種方法：
（1）膜原材料改性即對制膜的原材料進行物理或化學(xué)改性，此法能夠有效提高膜的性能。如Kim等采用氯磺酸異構(gòu)法改性PES，得到磺化聚醚砜SPES，再經(jīng)相轉(zhuǎn)化法將SPES制膜，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)SPES膜的孔的數(shù)量增加，親水性和截留能力顯著增強，且用這種SPES膜過濾蛋白溶液時，當(dāng)pH高于或低于蛋白質(zhì)的等電點時，改性膜對蛋白質(zhì)的吸附下降，膜污染程度降低。
（2）表面涂覆法改性即在膜表面涂覆上親水劑，以提高膜的親水性或者其他性能。經(jīng)表面涂覆法改性的膜在改性初期能表現(xiàn)出良好的親水效果，但其弊端是大多數(shù)涂覆的改性劑易從膜表面脫落，改性效果不持久。
（3）表面接枝改性PES的接枝改性是指采用物理或化學(xué)方法，在PES分子鏈上形成自由基活性中心，引發(fā)親水聚合物活性單體在膜表面或膜孔內(nèi)接枝聚合，從而得到具有一定親水性的聚合物?，F(xiàn)階段比較常用的是磺化法，磺化劑一般為濃硫酸、氯磺酸等，此方法能永久地提高膜的親水性、增強其抗污能力。但表面接枝改性通常是在成膜后進行，后處理繁瑣，且易對膜的原有結(jié)構(gòu)和性能造成影響。目前，表面接枝改性的主要手段有：化學(xué)引發(fā)（如氧化還原引發(fā)或臭氧處理）、低溫等離子體處理、高能電子束輻照、電暈放電處理等。這些手段可引發(fā)膜表面上的氧化反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)，生成極性基團，從而提高膜的潤濕性，增強其抗污能力。
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