功能接枝微滤膜PSF-g-PVI的制备及其对砷酸根的吸附性能

杜瑞奎，冯晓琴，高保娇，安富强，高丰，张于天

(中北大学 材料科学与工程学院，山西 太原 030051)

砷酸盐是一类有毒的阴离子污染物[1-2]，从水中去除As(Ⅴ)的技术包括化学沉淀法[3]、混凝/絮凝法[4]、离子交换法[5]和吸附法[6]等。然而这些方法存在着各种缺点，如形成有毒污泥和昂贵的成本等。吸附法虽然是一种简单易操作的技术，但大多数吸附剂都存在一些局限性，包括吸附亲和力低、可回收性低、维护成本较高[7]。目前，压力驱动膜过滤工艺在水处理中得到了广泛的应用，其优点是模块化的灵活性、对空间的要求有限、易于放大和环境友好[8-11]。

本文采用表面引发接枝聚合方法，将功能单体1-乙烯基咪唑(VI)接枝到聚砜微滤膜表面，形成咪唑功能化接枝微滤膜PSF-g-PVI，探究其在水溶液中对砷酸根的吸附行为，为制备高效去除水中有毒阴离子的膜材料提供了一条新途径。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

聚砜(PSF，分子量67 000)、1-乙烯基咪唑(VI)均为化学纯；3-羟基-N，N-二乙基苯胺(HDEA)、过氧化苯甲酰(BPO)、甲醇、Na3AsO4、盐酸、氢氧化钠均为分析纯。

Perkin-Elmer1700红外光谱仪；LEO-438VP扫描电子显微镜；THZ-92C气浴恒温摇床；Unic-2602紫外分光光度计；HK-8100电感耦合等离子体发射光谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 PSF-g-PVI的制备与表征 首先采用浸入-沉淀相转化的方法，按照文献所述的步骤制备CMPSF微滤膜[12]，膜厚为200 μm，孔径范围为0.1～1 μm，氯含量或氯甲基含量为2 mmol/g。然后以HDEA为试剂将CMPSF膜改性为叔胺基团结合型微滤膜PSF-DEA，PSF-DEA上叔胺基团DEA的结合量为1.72 μmol/cm2[13]。

在装有机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四颈烧瓶中，加入N，N-二甲基甲酰胺70 mL，0.1 g改性膜PSF-DEA。……