表面ATRP法制備PH-溫度敏感性微濾膜的研究.pdf

1、本文研究了原子轉移自由基聚合（ATRP）在再生纖維素微濾膜表面接枝的應用。通過選擇不同的功能性單體，合成了三種新型的具有環(huán)境敏感特性的功能膜。 利用再生纖維素膜表面的羥基基團與2-溴異丁基溴（2-BIB）進行反應，引入原子轉移自由基聚合（ATRP）所需的大分子引發(fā)劑，然后在膜表面可控接枝具有pH敏感性的聚丙烯酸（PAAc）、具有溫度敏感性的聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）。通過X光電子能譜儀（XPS）、紅外光譜測試（ATR

2、-FTIR），熱重分析（TGA）證明已成功接枝上丙烯酸、N-異丙基丙烯酰胺。掃描電子顯微鏡（SEM）表征了膜的表面結構與形貌，發(fā)現(xiàn)隨接枝時間的增長，膜表面的孔徑在逐漸變小。采用膜通量測試研究了接枝膜分別對pH值、溫度的敏感性。對于丙烯酸接枝膜，較高接枝程度時接枝膜表現(xiàn)出pH開關效應，中性條件通量低，酸性時高，臨界pH范圍在4-5之間。接枝膜的開關幅度隨接枝程度的增加而增加。對于N-異丙基丙烯酰胺，水通量在30-35℃附近有躍升現(xiàn)象，表現(xiàn)

3、出溫度敏感性。且隨接枝程度的升高，接枝鏈對膜孔的封堵，減小了膜的有效孔徑，使通量降低。實驗結果證明膜表面的接枝聚合具有一定可控性，同時pH、溫度敏感性的功能化可通過原子轉移自由基聚合（ATRP）來設計。 在合成pH敏感和溫度敏感膜的基礎上，設計合成了新型的具有溫度和pH值雙重敏感型的智能膜。采用二次接枝方法，先后將PAAc和PNIPAAm接枝到膜表面。通過紅外光譜測試（ATR-FTIR），熱重分析（TGA）證明已成功二次接枝上N