天津津腾浅谈PES膜亲水改性的主要方法
导读:PES本身具有很强的疏水性，在处理水基体系时常常存在两个关键问题：一是膜过滤液体时溶液受到的阻力大，溶液透过膜时需要较高的压力，能耗高；二是PES的疏水特性容易引起有机物
来源：未知
发布日期：2020-03-28 10:46【大 中 小】
PES本身具有很强的疏水性，在处理水基体系时常常存在两个关键问题：一是膜过滤液体时溶液受到的阻力大，溶液透过膜时需要较高的压力，能耗高；二是PES的疏水特性容易引起有机物和胶体等物质在膜表面的沉积和在膜孔内吸附，膜易被污染。膜污染是目前PES膜的一个主要缺点，它会显着降低膜的性能，增加营运成本，并缩短膜的使用寿命。天津津腾实验设备有限公司调查了解到大量学者的研究显示，疏水性是造成PES膜污染的主要原因，因此改善膜的亲水性是提高膜的抗污性能的有效手段。一般来说亲水性的膜比疏水性的膜更耐污染，众多研究者在PES膜的亲水性改性方面做了很多实验性的研究，目前研究者们对PES膜改性的主要通过以下几种方法：
（1）膜原材料改性即对制膜的原材料进行物理或化学改性，此法能够有效提高膜的性能。如Kim等采用氯磺酸异构法改性PES，得到磺化聚醚砜SPES，再经相转化法将SPES制膜，实验结果发现SPES膜的孔的数量增加，亲水性和截留能力显著增强，且用这种SPES膜过滤蛋白溶液时，当pH高于或低于蛋白质的等电点时，改性膜对蛋白质的吸附下降，膜污染程度降低。
（2）表面涂覆法改性即在膜表面涂覆上亲水剂，以提高膜的亲水性或者其他性能。经表面涂覆法改性的膜在改性初期能表现出良好的亲水效果，但其弊端是大多数涂覆的改性剂易从膜表面脱落，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学方法，在PES分子链上形成自由基活性中心，引发亲水聚合物活性单体在膜表面或膜孔内接枝聚合，从而得到具有一定亲水性的聚合物。现阶段比较常用的是磺化法，磺化剂一般为浓硫酸、氯磺酸等，此方法能永久地提高膜的亲水性、增强其抗污能力。但表面接枝改性通常是在成膜后进行，后处理繁琐，且易对膜的原有结构和性能造成影响。目前，表面接枝改性的主要手段有：化学引发（如氧化还原引发或臭氧处理）、低温等离子体处理、高能电子束辐照、电晕放电处理等。这些手段可引发膜表面上的氧化反应或交联反应，生成极性基团，从而提高膜的润湿性，增强其抗污能力。
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