聚醚砜复合超滤膜的制备及其油水分离性能

发布时间：2025-06-24 01:56

　　 采用表面引发的电子转移再生活化剂原子转移自由基聚合,制备表面接枝有聚甲基丙烯酸羟乙酯链段的无机纳米粒子（SiO₂–g-PHEMA）。将SiO₂–g-PHEMA作为亲水性添加剂,与聚醚砜（PES）共混,制备PES/SiO₂–g-PHEMA有机–无机复合膜。透射电子显微镜观察结果表明,改性后的SiO₂–g-PHEMA纳米粒子可以均匀地分散在铸膜液体系中,并在成膜过程中向膜表面迁移富集,显著提高膜表面的亲水性（接触角由84.5°降至71.9°）。当纳米粒子的含量为1.0%（质量分数）时,此时膜拥有最大的纯水通量208.68L/（m²·h）和油水通量86.86L/（m²·h）,而未改性的PES空白膜分别只有64.10和11.09 L/（m²·h）。相对于PES空白膜,通量恢复率从45.74%提高至78.32%,抗油污染能力大幅增强。而且,得益于PHEMA链段与PES链段之间的物理缠结及氢键作用,SiO₂–g-PHEMA纳...

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【部分图文】：

图1 Si O2–g-PHEMA纳米粒子的合成示意图

图2为SiO2、SiO2–Br、SiO2–g-PHEMA纳米粒子的红外光谱。对于SiO2,1100cm–1处出现的宽而强的吸收峰归属于Si–O–Si不对称伸缩振动峰，3440cm–1出现的是O–H的伸缩振动峰。负载引发剂后的SiO2–Br纳米粒子，在1540和164....

图2 Si O2,SiO2–Br,Si O2–g-PHEMA纳米粒子的红外光谱

图1SiO2–g-PHEMA纳米粒子的合成示意图为了进一步确认纳米粒子表面是否接枝上聚合物，将SiO2、SiO2–NH2、SiO2–Br和SiO2–g-PHEMA纳米粒子干燥后进行热重分析，如图3所示。由图3可见，未改性的SiO2纳米粒子加热至800℃，质量损失仅为....

图3 Si O2、Si O2–NH2、Si O2–Br、Si O2–g-HEMA纳米粒子的热重分析曲线

为了进一步确认纳米粒子表面是否接枝上聚合物，将SiO2、SiO2–NH2、SiO2–Br和SiO2–g-PHEMA纳米粒子干燥后进行热重分析，如图3所示。由图3可见，未改性的SiO2纳米粒子加热至800℃，质量损失仅为4.13%，这可能是由物理吸附的水分子造成的。相比之....

图4 Si O2和SiO2–g-PHEMA纳米粒子的TEM照片

图4是SiO2和SiO2–g-PHEMA纳米粒子的TEM照片。通过溶胶–凝胶法制备的SiO2纳米粒子的粒径约为73nm，如图4c所示。接枝PHEMA链段后，SiO2纳米粒子表面均匀的覆盖一层有机聚合物，其厚度大概是5nm(图4d)。正是由于这层有机聚合物的存在，可以有....

本文编号：4052323