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在铸膜液中添加无机填料可以增强超滤膜的物化稳定性,提高膜的渗透、分离性能,改善膜的亲水性以及抗污染能力。本课题组研究了以聚丙烯酸(PAA)为添加剂制备聚醚砜/四氧化三铁(PES/Fe3O4)杂化超滤膜,以提高有机/无机杂化超滤膜的耐污染能力,但在成膜过程中出现Fe3O4析出的现象。目前亲水改性填料在成膜过程的析出条件与机理还未见文献报道。以聚醚砜(PES)为基材,柠檬酸为添加剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,Fe3O4为无机填料配制铸膜液,采用浸没沉淀相转化法制备了PES/Fe3O4杂化超滤膜。采用平板超滤装置测试了膜的渗透通量、截留率、耐污染性等性能;用润湿角测试仪表征了的亲水性能;用扫描电子显微镜表征了膜的表面和断面结构。结论如下:(1)Fe3O4含量对PES/Fe3O4杂化超滤膜性能与结构的影响:当Fe3O4含量较低时对杂化膜的断面结构与渗透性能影响较小。但是随着Fe3O4含量增加,膜中部指状孔密度增大,支撑层结构越来越疏松,膜内指状孔与大孔之间的贯通性增强,膜的渗透通量增加。(2)柠檬酸含量对PES/Fe3O4杂化超滤膜性能与结构的影响:膜的渗透通量随着柠檬酸含量的增加而持续上升;而柠檬酸含量的变化对PES/Fe3O4杂化超滤膜的截留性能和耐污染性影响不大。当柠檬酸含量为10.1wt%铸膜液在凝胶成膜的过程中,有较多的Fe3O4析出。柠檬酸羧基与Fe3O4表面上的铁以配位键的方式结合,改性Fe3O4表面物质与水存在强的相互作用将其以固体形态带出膜。(3) Fe3O4析出的最优化条件:在凝胶成膜过程中,Fe3O4的析出总量随着m(Fe3O4)/m(柠檬酸)比例的增加而增加,Fe3O4的最佳析出比例为5:3。柠檬酸与Fe3O4结合的最佳配位比约为1:1。