《表2 具有不同TMA浓度的PES基膜性能》

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《低截留分子量聚醚砜超滤膜》

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注:表面孔径采用Image J软件对SEM表面的孔径统计分析得出。

TMA对PES基膜性能的影响如表2所示。随着TMA浓度的上升，膜的纯水通量显著上升，由116 L/（m2·h）上升到726 L/（m2·h）。水的静态接触角略有下降，表面孔径从11.2 nm增大到18.4 nm。随着TMA浓度的增加，PES铸膜液体系越来越接近分相线，热力学上趋向不稳定。当铸膜液浸入凝胶浴后，溶剂与非溶剂在铸膜液和凝胶浴的界面进行相互扩散，铸膜液组成逐渐进入分相区，进而导致相分离的发生。溶剂与非溶剂的进一步扩散，最终导致聚合物富相凝聚固化成膜，稀相聚并成孔。膜的结构由热力学和传质动力学共同控制[31]。铸膜液中添加TMA导致PES线团或链段之间作用力增大，进而导致铸膜液黏度增大。当TMA添加量较少时，溶剂分子与PES之间作用力加强，铸膜液黏度较小。反之，铸膜液中TMA添加量较多时，溶液中存在更多的预结晶的聚集体，体系容易液-液分相，使得膜的表层孔径变大，膜的水通量显著变大。根据图1所示，随着TMA含量的增加，膜表层孔径明显变大，大孔数量明显增多。根据表1和表2可知，当聚醚砜含量为15%，TMA含量为2%时，膜具有较好的通量、亲水性以及孔径分布，因此选取该制膜工艺参数在中试生产线制备聚醚砜超滤基膜。