《基於甜菜鹼兩性離子耐污染納濾膜的製備與性能研究》是依託浙江大學，由趙強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於甜菜鹼兩性離子耐污染納濾膜的製備與性能研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙強
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
改進納濾膜耐污染性對於提高其使用壽命和拓展其套用領域十分重要，是納濾領域的研究熱點和關鍵課題之一。本項目基於甜菜鹼兩性離子突出的耐污染性，立足於界面聚合這一製備商品化納濾膜的通用方法，從分子設計角度出發，合成甜菜鹼兩性離子界面聚合單體，並製備其耐污染、高性能納濾膜。以N-氨乙基哌嗪和2,6-二氨基吡啶為底物分子，合成四種甜菜鹼兩性離子單體，再與均苯三甲醯氯進行界面聚合，製備納濾膜，研究其對牛血清蛋白(BSA)、有機腐植酸和多價離子(Ca2+, Mg2+)的截留、分離和耐污染性能。遴選綜合性能較優的膜體系，對其界面聚合單體進行二次分子設計，研究膜耐污染機制。本項目製備可界面聚合的甜菜鹼兩性離子單體及其納濾膜，開發了一類新型耐污染納濾膜材料，提供了從分子設計角度製備耐污染納濾膜的新思路，具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
高性能、耐污染納濾膜的製備在工業套用中具有十分重要的意義。本項目基於甜菜鹼兩性離子優異的耐污染性，提出了製備新型兩性離子納濾膜的方法。結合界面聚合單體分子結構特點進行分子設計，合成了磺化N-氨乙基哌嗪和磺化2,6-二氨基吡啶兩種可參與界面聚合的兩性離子單體。採用界面聚合和二次界面聚合方法成功製備了含有兩性離子的新型聚醯胺納濾膜，在不降低鹽截留率的前提下可將膜通量由 28.0 L m-2 h-1大幅度提高至57.6 L m-2 h-1。牛血清白蛋白（BSA）動態污染實驗表明，兩性離子納濾膜通量回復率可達到93%以上；對表皮葡萄球菌具有良好的抗吸附能力，顯著的提高了納濾膜耐污染性能。從分子層次研究了兩種兩性離子單體參與界面聚合成膜的過程，初步建立了“分子結構~膜結構~納濾性能”關係。通過設計合成可界面聚合的甜菜鹼兩性離子單體，本項目開發了一類新型耐污染納濾膜材料，提供了從分子設計角度製備耐污染納濾膜的新思路，具有重要的科學意義和套用價值。
