壳聚糖季铵盐-纳米银/聚醚砜膜的研制及分离性能研究 (3)
1.1.2.2 膜的孔隙度
孔隙度能预测膜对有机物的去除率。它可以用孔径大小、膜表皮层的有效孔数(N)或孔径分布(pore size distribution，PSD)来表征。是表述膜结构的重要参数。Kosutic等[11]研究了三种RO和NF聚酰胺TFC膜，结果表明当膜的孔径较小并且有机物与所选膜不发生静电相斥作用时，决定膜分离性能的主要参数为膜的多孔结构，不然它会是次要影响因素。
1.1.3原水中天然有机物对膜去除PPCPs 的影响
原水中的可溶性有机物(NOM)提高了对痕量有机物(PPCPs)的去除率。机理为痕量有机物(PPCPs)吸附在原料液中的天然有机物上，形成大分子，从而通过NOM与膜间的静电作用或机械截留被纳滤去除，或者是天然有机物沉积堵塞膜孔，使膜孔尺寸减小，也能提高去除率。
1.2壳聚糖抗菌膜中成分对膜物理性能的影响
1.2.1增塑剂和交联剂对膜物理性能影响
机械性能是检测膜性能好还是坏的一个典型指标。壳聚糖膜力学性能除与壳聚糖浓度、成膜温度和酸的用量有关外，还与膜中添加剂种类和含量密切相关。主要的添加剂有增塑剂，交联剂。
由于分子间作用力。壳聚糖分子链流动性差，纯壳聚糖膜表面易现皱褶，脆性较大。而增塑剂可改善大分子间流动性。减少膜脆性，提高膜的柔软度和弹性。目前常用的增塑剂主要有多醇类、低聚糖、脂类等。例如，加入甘油能改善壳聚糖膜的弹性和柔软性；戊二醛的加入能提高膜的机械性能和膜的抗酸碱性，还具有离子交换性能。变化时，膜的抗张强度将增大。
添加剂的加入不仅能改变壳聚糖膜的机械性能。而且对膜的吸水率、透气率和孔隙率也有一定影响。
1.2.2无机材料对膜物理性能影响
近年来，由于一些无机材料的特殊性能，化学工作者提出将具有一定功能的无机材料(特别是纳米材料)添加到壳聚糖膜中，制备出具有特种功能的膜材料。经壳聚糖中添加纳米SiOx，发现其能显著提高了膜的拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度。通过正交实验的方法研究成膜温度、壳聚糖、乙酸和TiO，含量几个阂素对壳聚糖／纳米TiO2复合膜机械强度及水汽透过率的影响。结果发现温度和TiO，含量两个因素对膜性能的影响最大。当然，有些无机材料的加入可能会导致壳聚糖膜机械性能在一定程度上的下降。
1.3 研究内容及意义
1.3.1 研究意义
壳聚糖以价格低容易改性又没有毒的特性，在化工、医药、食品等多种领域都有很好的应用价值，作为一个理想的膜材料，在开发壳聚糖分离膜中具有良好的前景。不过，因为CTS在中性水溶液中难溶，这大大缩小了它的应用范围，所以对CTS进行改性是现在大家比较注重的课题之一。具有良好的抗菌性、水溶性和荷正电性，且应用范围比CTS更广的2-二羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)是以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)为改性试剂和CTS分子链上的-NH2发生亲核取代反应而得到的。
近年来CTS及其衍生物以具有良好的通透性、吸附性和成膜性的性质，在各种膜材料的制备当中已被广泛应用，在膜分离领域中已经显示出无可比拟的潜在优势。但是，根据当前国内外关于壳聚糖及其衍生物纳滤膜的研究来看，荷正电纳滤膜的探索较少，而荷负电纳滤膜的研究较多。目前，已商品化的壳聚糖膜也基本上是中性的或者荷负电。荷负电纳滤膜对阳离子型化合物的分离效果并不理想，荷负电膜的抗菌性能也不好，但是高价阴离子化合物截留效果较好。所以，壳聚糖荷正电纳滤膜具有更广的研究前景。
以CTS为原材料，用季铵化接枝改性法制得水溶性的HTCC，再以HTCC为表面活性层，把PES超滤膜作为基膜来提高膜的机械性能，采用涂敷交联法制备荷正电的HTCC/PES复合纳滤膜，并对复合膜的制备条件与性能进行进一步的研究，优化条件，得到机械性能、渗透性能以及分离性能良好的荷正电复合纳滤膜。