微孔聚丙烯膜表面壳聚糖季铵盐的共价修饰及其抗菌性能

郑细鸣，范荣玉

（绿色化工技术福建省高等学校重点实验室，武夷学院生态与资源工程学院，福建武夷山354300）

膜分离技术具有能耗低、分离效率高和易于连续化操作等优势，已得到广泛的应用[1]。膜材料是膜分离技术的核心，与无机膜材料相比，高分子膜材料具有耐热性好、抗化学腐蚀性强、机械性能优异等特点，已成为应用最广泛的膜材料。但高分子膜材料往往具有很强的疏水性，在服役过程中容易对蛋白质及细菌产生吸附，导致膜的生物污染，极大降低膜的水通量和分离选择性能，大幅提高膜过程的运行成本[2]。

采用表面涂敷[3−4]、表面接枝[5−8]、界面交联[9]、共混改性[10−12]、仿生矿化[13−14]等技术对高分子膜表面进行亲水化改性，有利于在膜材料表面形成水合层，降低膜对蛋白质及细菌的吸附，延缓膜的生物污染。但亲水化改性膜不能杀死在膜表面吸附的少量细菌，这些细菌可以在膜表面生长繁殖，进而形成生物膜。在材料本体或表面涂层中掺入金属及金属氧化物纳米粒子[15−16]、聚阳离子[17−18]、卤胺化合物[19−20]等抗菌物质，可赋予膜抑制细菌生长或杀灭细菌的能力，但制得的抗菌材料稳定性差，抗菌剂易流失，抗菌时效较短。通过化学方法将小分子抗菌剂固定于材料表面，可解决材料表面抗菌剂不稳定的问题，但抗菌效果不太理想[21−22]。与小分子抗菌剂相比，高分子抗菌剂（如高分子季铵盐、季膦盐等聚阳离子）具有性能稳定、杀菌效果好等优点[23−25]。因此，将高分子抗菌剂共价接枝到膜表面，有望赋予膜优异的抗菌能力。……