[00122011]表面强化型聚酰胺/POSS复合分离膜微观结构的调控

笼型POSS是一类重要的纳米尺度的有机-无机杂化分子,具有SiO2刚性核和外部可调节的有机取代基。近年来POSS复合膜在分离过程中的应用,逐渐引起了科研人员的兴趣,被用于开发分离性和机械性俱佳的膜材料。分离膜的表面改性与功能化设计是影响其性能的重要因素。然而,POSS复合分离膜的研究焦点均集中在膜材料的整体结构,尚未见关于其表面物化结构设计对分离性能影响的报道。申请人在前期的工作中发现分散于聚酰胺基体中的POSS分子在成膜过程中存在向复合膜表面迁移的现象。基于这一发现,设计表面功能化的聚合物基/POSS复合膜材料、研究膜表面物化结构对分离性能的影响,对于获得机械性能和耐热性能优良、分离性及渗透性俱佳的复合膜至关重要。 本项目在电场力作用下抑制了POSS分子的表面迁移,制备了POSS分子分散均匀的尼龙6纳米复合材料并考察了其机械性能、摩擦磨损性能及染料吸附分离性能。 通过施加外加电场及调节电场强度等手段,获得了调控POSS分子在聚酰胺基体内分散行为及表面离析行为的方法。通过染料吸附实验,研究了染料吸附与复合膜结构间的关系,揭示了功能化复合膜的分离机理。获得了分离性能、渗透性能及机械、热性能俱佳,且成本低廉的复合膜材料。