Ni纳米粒子原位杂化PES膜的制备及性能表征(4)

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1.2 本课题的目的和意义

无机共混改性的膜具有多种优点，使其成为膜改性领域研究的一大重点。翻阅近几年的研究文献发现，具有良好亲水性的纳米Ni(OH)2粒子尚未有成功引入膜的改性的先例。而众所周知，Ni(OH)2中所含有-OH，是一个具有良好亲水性的基团。而探究和推测纳米Ni(OH)2粒子载入PES膜后，能否能增加PES膜的亲水性和抗污染性，是本课题研究的目的。

在纯PES膜的基础上载入纳米Ni(OH)2粒子，得到具有跟好亲水性与抗污染性的改性杂化膜，并测试其性能。此所得的数据能很好的为以后的科学研究奠定基础。并也是对未来膜改性的一个新的方向。

1.3 本课题的主要工作

本研究通过在聚醚砜(PES)膜中引入纳米Ni(OH)2粒子，制得一种新的无极共混改性超滤膜，对膜的性能结果进行评价。分为以下三部分来完成：

（1）纳米Ni(OH)2的制备

将NiCl2·6H2O加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在153℃的油浴条件下连续用机械搅拌装置搅拌30h。根据不同的配比制得的含有不同比例的纳米Ni(OH)2粒子的溶胶，为铸膜做准备。

（2）纯PES膜及载有纳米Ni(OH)2粒子的杂化PES膜的制备

在按一定配比制备好的含有纳米Ni(OH)2粒子的溶胶中加入一定量的聚醚砜（PES）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），在60℃油浴条件下，机械搅拌10h，得到均一、稳定的铸膜液。用相转化法制备得到引入纳米Ni(OH)2粒子的PES复合杂化超滤膜。同时，对不同纳米Ni(OH)2粒子加入量所制得的膜进行性能比较，得到优化的铸膜液配比。

（3）纯PES膜及载有纳米Ni(OH)2粒子的杂化PES膜的结构表征

通过拉曼（Raman）光谱和X射线衍射仪（XRD）对杂化PES膜的组成进行分析，确认纳米Ni(OH)2粒子的成功载入；通过扫描电子显微镜（SEM）对未杂化的膜和已杂化的膜的上、下表面和断面分别进行比较，考察膜的微观结构；采用接触角测定仪对不同的接触角进行了测定，以观察膜的亲水性；测定膜的纯水通量和截留率，了解所制得的膜的性能；测定膜的孔隙率，了解成膜的原理。