多巴胺非共价改性碳纳米管超滤膜的制备及抗污染性能

来源：中国环境科学杂志2022年第9期北京时间：

作者：熊馨雅, 曾嘉, 董梦婵, 盖晓莉, 王宇飞, 郭瑾

单位：北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124

摘要：利用多巴胺(DA)的自聚合特性对多壁碳纳米管(MWCNT)进行非共价改性,制备了多巴胺改性碳纳米管超滤膜(PDA/MWCNT),并对其抗污染性能进行了系统研究.采用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、接触角测量仪和扫描电镜对PDA/MWCNT膜进行亲水性和化学组成的表征.选取大肠杆菌菌液为目标污染物,研究了不同改性条件对PDA/MWCNT膜抗污染性能及抗蛋白黏附能力的影响.结果表明,DA成功引入到MWCNT表面.DA与MWCNT交联时间为5h、DA浓度1g/L、MWCNT负载量2.17mg/cm2时,MWCNT膜的接触角由改性前112.79°降至8.4°.改性后PDA/MWCNT膜表面的氧元素含量为改性前的2.9倍,膜的亲水性得到显著改善.膜通量较改性前提高1倍,膜的抗污染性能、抗菌性及抗蛋白黏附能力得到显著提高,错流冲洗后的膜通量恢复率从56.62%增加到88.74%.

关键词：多壁碳纳米管,多巴胺,膜污染,膜改性,影响因素

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51778014)