膜科学与技术

交联改性PDDA/CMCNa复合纳滤膜的研究

作者：秦振平¹，³，郭红霞²，³，任晓燕，³，杜子昂¹，³，纪树兰¹，³，张国俊¹，³，刘燕⁴

单位： 1.北京工业大学环境与能源工程学院；2. 北京工业大学材料科学与工程学院，10024 3. 北京市绿色催化与分离重点实验室，100124 4. 北京科泰兴达高新技术有限公司北京，102403

关键词：复合纳滤膜；层层自组装；交联改性

出版年,卷(期):页码： 2016,36(4):19-23

摘要：

采用戊二醛(GA)为交联剂，硫酸(H2SO4)为催化剂，通过层层自组装技术制备了交联改性的PDDA/CMCNa聚电解质复合膜。SEM观察了交联改性前后膜表面的形貌变化；考察了交联剂和催化剂浓度对相对交联度及其纳滤截留性能的影响。结果表明：交联改性后膜表面更加光滑致密；当GA浓度为1.0wt%， H2SO4浓度为0.30wt%，交联时间为24h，交联温度为30 ℃时，制备的复合膜分离性能最优；在25 ℃ 和0.60 MPa的操作条件下，交联改性(PDDA/CMCNa)2.0-PAN复合膜对0.4 mg/L罗丹明B溶液的截留率为94%，单位压力下的通量为46 L/(m2•h•MPa)；与未交联改性复合纳滤膜相比，交联改性复合纳滤膜在组装层数减小的情况下，在提高复合膜截留率的同时保持了较高的通量。

The cross-linked PDDA/CMCNa polyelectrolyte complex membrane has been fabricated by layer-by-layer self-assembly method, using glutaraldehyde (GA) as crosslinking agent and sulfuric acid (H2SO4) as catalyst. The membrane surface was characterized by SEM in comparison with that of the non-crosslinked membrane. The effect of crosslinking agent and sulfuric acid concentration on relative crosslinking degree and nanofiltration performance of the (PDDA/CMCNa)2.0-PAN composite membrane were also investigated. The results showed that: when GA crosslinking agent concentration was 1.0wt%, and the catalyst H2SO4 concentration was 0.3wt%, cross-linking at 30℃ temperature for 24h, the obtained cross-linked (PDDA/CMCNa)2.0-PAN composite membrane showed 94% retention ratio for Rhodamine B along with the flux of 46 L/(m2•h•MPa) under unit pressure at 25℃. Compared to the non-crosslinked composite membrane, the crosslinked composite nanofiltration membrane showed an improved rejection rate and flux, with just 2.0 number of assembly layers.

第一作者简介：秦振平（1964-），男，陕西省府谷县人，副教授；研究方向为膜科学与化工分离技术 * 联系人：郭红霞，e-mail：hxguo@bjut.edu.cn 电话010-67396110

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