PSF_SPES共混中空纤维超滤膜制备的研究(2)

简要介绍资料的主要内容,以获得更多的关注

涂层液均匀涂于PSF-SPES共混中空纤维膜外表面,室温晾干即可。1.3 截留率(R)与通量(J)的测定

在操作压力0.2MPa下,测定w=0.001的Na2SO4溶液的通量(J)和截留率(R),计算式如下:

R=(1- 1/ 2) 100%

式中: 1代表渗透液的电导率( S/cm); 2代表残留液的电导率( S/cm)。

J=

A p t

(2)(1)

式中:Q-透过液体积(L);A-膜有效面积(m2); P-操作压力(MPa);t-透水时间(h)。

w=0.001的PEG4000溶液的通量按式(2)获得,而PEG4000透过液和原液的浓度采用721-G分光光度计测定。

离子交换容量计算式:

IEC=(V N)/m

式中:V和N分别为氢氧化钠的消耗体积(mL)和浓度(mol/L);m为SPES的质量(g)。

(3)

2 结果及讨论

2.1 铸膜液SPES含量对PSF-SPES中空纤维膜性能的影响

在PSF-SPES铸膜液中,PSF含量为23%,而SPES含量分别为2%、4%和7%。由表1可知,当SPES的IEC为0.67mmol/g时,随SPES的含量增加,Na2SO4截留率有所提高,而通量减小;但PEG4000的截留率和通量先升高再降低。当SPES的IEC为0.95mmol/g时,Na2SO4的截留率和通量变化趋势与SPESIEC的0.67mmol/g相同,除截留率外,PEG4000的通量却有所升高。SPES浓度的提高,不仅改变了PSF-SPES中空纤维膜的孔径,也改变了膜结构;另一方面,由于PSF-SPES膜中-SO3H基团的存在,对提高二价硫酸根离子的截留率有帮助

[7,9,10]

。

Table1EffectsofSPEScontentinPSF-SPESdopesolutiononmembraneperformancea)

SPESIEC/(mmol/g)0.670.95

wSPES0.020.040.070.040.07

Na2SO4

J/[L h-1 m-2 (MPa)-1]

4381031026244

R/%4.418.519.819.921.8

PEG4000

J/[L h-1 m-2 (MPa)-1]

1742438285104

R/%27.370.965.978.275.8

a)PSFcontentwas23%;PEG200wasusedasexternalcoagulant;Coagulanttemperaturewas20 。

2.2 铸膜液中SPES的IEC对PSF-SPES中空纤维膜性能的影响

Table2EffectsofSPESsulfonateddegreeinPSF-SPESdopeonmembraneperformancea)

SPESIEC/(mmol/g)0.430.670.95

Na2SO4

J/[L h-1 m-2 (MPa)-1]

11410362

R/%2.518.519.9

PEG4000

J/[L h-1 m-2 (MPa)-1]

33724385

R/%6.970.978.2

a)SPEScontentwas4%;PSFcontentwas23%;PEG200wasusedasexternalcoagulant;Coagulanttemperaturewas20 。

由表2可知,当铸膜液组分配比一定时(即:SPES含量为4%;PSF含量为23%),随SPES离子交