含固定化納米銀抗菌超濾膜的制備研究.pdf

1、超濾膜因具備高效的分離性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域而備受關(guān)注。然而，生物污染會(huì)造成膜性能的惡化，制約著超濾系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行。為解決此問題，本文分別采用表面改性和共混改性制備含固定化納米銀的抗菌超濾膜，有效提高了超濾膜的抗菌性能，同時(shí)還改善了超濾膜的親水性能、滲透選擇性能和抗污染性能。
　　首先，對(duì)商品超濾膜進(jìn)行表面改性，利用聚多巴胺（PDA）功能層原位還原銀氨溶液，將銀納米粒子固定在聚砜（PSf）超濾膜表面。由于PDA的存在，銀納米粒子被負(fù)

2、載到膜表面，在膜表面形成有序的單層排列，沒有發(fā)生膜孔堵塞和堆砌現(xiàn)象。通過改變銀氨溶液濃度調(diào)節(jié)銀納米粒子的粒徑和密度，考察其對(duì)膜性能的影響。采用XPS、SEM和AFM表征改性超濾膜，結(jié)果顯示銀納米粒子成功負(fù)載在膜表面和膜內(nèi)部的上皮層部分。隨著反應(yīng)體系中銀離子濃度的增加，銀納米粒子的尺寸和密度逐漸增大。相比PSf超濾膜，改性膜具有更好的滲透選擇性能和抗污染性能。銀納米粒子的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和抗菌實(shí)驗(yàn)均證明銀納米粒子穩(wěn)定負(fù)載于膜表面，使改性膜保持良

3、好和持久的抗菌性能。
　　其次，對(duì)聚醚砜（PES）超濾膜材料進(jìn)行共混改性，利用多巴胺為中間介質(zhì)制備聚苯胺-銀（PANI-Ag）納米復(fù)合材料，然后將其與PES材料共混，通過浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備抗菌超濾復(fù)合膜。采用 ATR-FTIR、UV-vis、XRD、TEM和FE-SEM等測(cè)試方法表征PANI-Ag材料的組成和結(jié)構(gòu)。采用ATR-FTIR、XPS和FE-SEM考察改性后膜的物質(zhì)組成和形貌結(jié)構(gòu)變化。采用接觸角測(cè)定儀測(cè)試超濾膜的親水性。

4、采用超濾膜測(cè)試平臺(tái)測(cè)試超濾膜的滲透選擇性能和抗污染性能。通過動(dòng)態(tài)過濾實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)考察PES/PANI-Ag改性膜中銀納米粒子的穩(wěn)定性。采用枯草桿菌和大腸桿菌考察膜的抗菌性能。結(jié)果顯示， PANI-Ag納米復(fù)合材料中，銀納米粒子均勻附著在聚苯胺納米線上，銀粒子的平均直徑約為30 nm。共混改性后，PANI-Ag納米材料均勻且穩(wěn)定地分散于PES超濾膜中。改性膜的親水性能、滲透性能和抗污染性能都得到明顯提高?？咕鷮?shí)驗(yàn)表明，改性超濾膜具有