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《浙江大学》 2010年
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聚丙烯微孔膜的表面亲水化及其抗污染性能研究

仰云峰  
【摘要】:聚丙烯微孔膜具有稳定性好、膜孔易调以及成本低廉等优点,是一类被广泛应用且潜力巨大的高分子分离膜材料。然而,与生俱来的高疏水性制约了它在水性介质中的分离效率,且容易引发由疏水相互作用介导的膜污染。所以,提高聚丙烯微孔膜的表面亲水性并改善其抗污染性能具有重要科学意义和实用价值。本论文建立了一系列聚丙烯微孔膜表面亲水化方法,构建了具有抗蛋白质吸附、抗细菌粘附或抗菌性能的多层次抗污染表面,并在此基础上对抗菌机理进行了深入探索。具体研究工作主要围绕以下几方面展开: 组合大气压介质阻挡放电等离子体预处理和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)或聚乙烯亚胺与对二氯苄的界面交联对聚丙烯微孔膜表面进行了亲水化改性,并采用FESEM、FT-IR/ATR、XPS以及水接触角和水通量测试进行了详细的表征。研究证实,膜表面形成了交联稳定的季铵化改性层,膜表面亲水性得到大幅提高。蛋白质动态过滤结果表明该亲水化改性膜对正电性蛋白质的吸附具有阻抗能力,但同时促进负电性蛋白质吸附,由此显示出选择性的抗蛋白质污染性能。 为继续提高抗污染性能,采用物理包埋和共价键合法固定二苯甲酮,成功实现了磺酸甜菜碱两性离子(SBMA)在聚丙烯微孔膜表面的紫外光诱导接枝。水接触角、水通量以及抗污染性能测试结果证实,SBMA改性膜具有极高的表面亲水性,对牛血清白蛋白和溶菌酶吸附阻抗显著,且能够完全抑制大肠杆菌、荧光假单胞菌和金黄色葡萄球菌的粘附。 借助紫外光诱导接枝DMAEMA和季铵化或季铵化-交联反应,为聚丙烯微孔膜构建了基于聚阳离子改性的抗菌表面,利用多种手段进行了表面表征,测试了其抗菌性能,并在此基础上探讨了表面固定聚阳离子的抗菌机理。发现未经交联的聚阳离子对E. coli和S. aureus都具有较强的抗菌性能,且随表面正电荷密度提高或接触时间的延长而增强;然而,一旦交联则抗菌性能丧失,提高电荷密度和延长接触时间均无助于其恢复。 选用DMAEMA与甲基丙烯酸烷基酯的共聚物制备了具有超高表面正电荷密度的静电纺丝超细纤维膜,以此考察了交联结构和疏水烷基链对表面聚阳离子抗菌活性的影响,进一步探究表面聚阳离子的抗菌机理。研究发现,对于未交联纤维膜,烷基链较短时具有更强的抗菌性能;而交联纤维膜在所有情况下只因静电相互作用而粘附细菌,并无杀菌活性。据此可以认为,链运动性是表面固定聚阳离子具有抗菌性能的先决条件。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ320.721

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 代正伟;聚丙烯分离膜的亲水化[D];浙江大学;2010年
【参考文献】
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1 林思聪;蛋白质的天然构象与高分子生物材料的生物相容性[J];高分子通报;1998年01期
【共引文献】
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1 黄显怀,霍守亮;膜污染及其控制方法研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年01期
2 李黎;王志强;陈文清;;MBR膜污染形成机理及控制膜污染研究进展[J];安徽农业科学;2012年01期
3 罗明;;二氧化钛光催化复合膜材料研究[J];安徽科技学院学报;2007年01期
4 王雨化;侯中宇;回兵;徐东;;碳纳米管微电极的直流介质阻挡放电特性[J];微纳电子技术;2011年01期
5 王晏山,张洪林;活性炭吸附和膜分离技术在水处理中的应用比较[J];北方环境;2004年04期
6 张蓝月;刘念;叶向斌;;天然色素的萃取与纯化[J];北方园艺;2010年20期
7 徐绍刚,孙玉凤,杜久明,杨万泰;LDPE-丙烯酸体系光接枝表面改性的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年04期
8 杨彪,杨万泰;本体光接枝制备温敏核孔膜[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年02期
9 冷云飞;潘凯;原涛;曹兵;;聚砜超滤膜的表面化学改性[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年03期
10 欧阳吉庭;曹菁;何锋;;共面型介质阻挡放电的击穿特性[J];北京理工大学学报;2005年S1期
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1 刘文娟;郭诗琪;王秀菊;王立国;;热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
2 侯立安;左莉;刘晓敏;袁长安;郭坤敏;;纳滤和离子交换组合工艺去除模拟核及生物毒剂废水的试验研究[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
3 商盈;彭跃莲;王阳;孙娜;;耐污染超滤膜的研究[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
4 胡晓宇;肖长发;安树林;;聚偏氟乙烯/聚氨酯共混膜结构与性能研究[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
5 肖钟如;苗文海;尹中升;施伟;韩东;;低压膜法氢气回收技术在辽化炼油厂的应用[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
6 王建宇;朱宝库;徐又一;;两亲性ABA型“刷子-嵌段-刷子”聚合物的合成及其对聚砜微滤/超滤膜的表面改性[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
7 张虹;纪天一;张仁熙;侯惠奇;;套管式DBD等离子体耦合准分子紫外光解技术处理异味气体的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 李利;朱皓淼;袁江;沈健;;高分子材料与血液蛋白相互作用的分子动力学模拟及实验研究[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
9 李皓;万怡灶;何芳;黄远;王玉林;周福刚;;三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料的表面等离子体处理[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
10 张艳萍;张宇峰;张岩;郭豪;;中空纤维纳滤膜的分离性能研究[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
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2 代正伟;聚丙烯分离膜的亲水化[D];浙江大学;2010年
3 赵强;聚电解质络合物的可加工性及其功能材料的构建基础[D];浙江大学;2010年
4 杨平;常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究[D];东华大学;2010年
5 王春莹;聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D];江南大学;2011年
6 戴小军;新型亲水作用色谱固定相的制备及色谱性能研究[D];西北大学;2011年
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【同被引文献】
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1 杨谦,徐志康,Mathias Ulbricht;聚丙烯微孔膜表面修饰的葡聚糖固定化研究[J];高等学校化学学报;2005年01期
2 杨彪,杨万泰;SEM研究PET核孔膜的光接枝聚合[J];高分子学报;2004年06期
3 徐志康;;SURFACE MODIFICATION OF POLYPROPYLENE MICROPOROUS MEMBRANES BY THE ADSORPTION OF NON-IONIC SURFACTANTS[J];Chinese Journal of Polymer Science;2006年04期
4 杨万泰,尹梅贞,邓建元,杜久明;表面光接枝原理、方法及应用前景[J];高分子通报;1999年01期
5 李小兵;廖世军;;燃料电池用填孔型质子交换膜[J];化学进展;2008年05期
6 黄征青;聚丙烯中空纤维膜亲水化的研究[J];膜科学与技术;2000年06期
7 邵平海,孙国庆;聚偏氟乙烯微滤膜亲水化处理[J];水处理技术;1995年01期
8 陶长贵;冯海军;周健;吕玲红;陆小华;;氧气在聚丙烯内吸附和扩散的分子模拟[J];物理化学学报;2009年07期
9 褚良银,朱家骅,陈文梅,NIITSUMA Takuya,YAMAGUCHI Takeo,NAKAO Shin-ichi;Effect of Graft Yield on the Thermo-Responsive Permeability Through Porous Membranes with Plasma-Grafted Poly(N-isopropylacrylamide)Gates[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2003年03期
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1 宇海银;聚丙烯微孔膜表面的抗污染性改性研究[D];浙江大学;2006年
2 杨谦;聚丙烯微孔膜表面的糖基化研究[D];浙江大学;2007年
3 胡梦欣;聚丙烯微孔膜的高密度糖基化及其应用基础研究[D];浙江大学;2009年
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1 杨谦,徐志康,Mathias Ulbricht;聚丙烯微孔膜表面修饰的葡聚糖固定化研究[J];高等学校化学学报;2005年01期
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3 冉少锋,祝巍,徐懋;泡压-滤速法研究聚丙烯微孔膜的孔径及其分布[J];高分子学报;1999年01期
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7 郑继,储凤,周贵恩,史观一;聚丙烯微孔膜的等离子体接枝聚合改性[J];功能高分子学报;1991年03期
8 王标;刘兰勤;唐照奇;黄磊;宇海银;;聚丙烯微孔膜表面的可控接枝改性[J];天津工业大学学报;2009年05期
9 赵春田,张贤,候建安,徐懋;聚丙烯微孔膜基渐变聚合物的制备、结构与性能的研究[J];功能高分子学报;1995年04期
10 徐志康,徐又一;丙烯/长链1-烯烃共聚物复合膜的氧氮分离性能[J];科技通报;1998年04期
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