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聚醚酰亚胺(PEI)是一种综合性能优良的聚合物膜材料,耐热、耐腐蚀性好,具有较高的拉伸强度,优良的化学稳定性,生物相容性,常作为膜材料。纳米二氧化硅(SiO2)是一种普遍使用的无机纳米颗粒,可增加膜的孔隙率,继而提高水通量。且纳米SiO2表面含有大量羟基,易与硅烷偶联剂的硅氧键发生化学偶联。未改性的SiO2纳米粒子很难均匀分散在聚合物基体中,杂化材料的物理机械性能不佳,目前解决这一问题的最好方法是对SiO2纳米粒子进行表面改性。如果用有机功能基团对SiO2纳米粒子表面进行修饰,可大大扩展其应用范围。可以通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)分子在SiO2纳米颗粒表面形成一层氨基化功能团,实现材料的功能化。其中氨基官能团具有较高的反应活性,能与很多官能团作用,如蛋白质和酶中的羧基等作用,使用范围较为广泛。本文以聚醚酰亚胺为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为混合溶剂,以正硅酸乙酯(TEOS)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为添加剂,通过浸没沉淀相转化法和溶胶-凝胶法在不同条件下制备聚醚酰亚胺/氨基化二氧化硅杂化膜。最后用乙二胺对杂化膜进一步交联,以提高其耐溶剂性等性能。用自制超滤装置测定了杂化膜的纯水通量,用扫描电镜观察杂化膜的表面形态和断面结构,选用溶菌酶蛋白作为被吸附物质,考察杂化膜对蛋白质的静态吸附和动态吸附作用,研究了不同的制膜条件对膜结构和性能的影响。本文主要内容如下:1.采用DMAc和NMP为混合溶剂制备PEI/氨基化SiO2杂化膜,通过改变铸膜液组成及其它制膜条件研究了 PEI/SiO2杂化膜的结构与性能。PEI/SiO2杂化膜对溶菌酶的吸附属于Langmuir等温吸附理论中的单分子层吸附。随着PEI浓度(质量分数)的增大,水通量减小,抗拉强度,断裂伸长率有不同程度的增大,但亲水性能降低。为了进一步研究各组分对杂化膜结构性能的影响,选择以水为凝固浴,PEI为18%(质量分数)的条件下制备的杂化膜进行进一步比较实验。2.以DMAc和NMP为混合溶剂制备了杂化膜并研究了其结构与性能。研究不同配比的溶剂,不同含量的TEOS(质量分数)和APTES(质量分数)对杂化膜的影响。随着NMP含量(质量分数)的增大,杂化膜的水通量先是不断减小,后又增大。当溶剂比为5:5(质量分数比)的时候水通量达到最小值。随着APTES含量的增加,杂化膜的水通量有所下降,抗拉强度,断裂伸长率和溶菌酶吸附均有所提高。而杂化膜对溶菌酶的吸附在pH值为8时达到最大值。随着TEOS的含量增加,杂化膜的抗拉强度,亲水性能均有所提高。综上比较,选择TEOS含量为4%(质量分数),NMP与DMAc比为9:1(质量分数比),APTES与TEOS比为1:13(质量分数比)的杂化膜进行下一步实验。3.选择最佳条件的杂化膜,即PEI浓度为18%(质量分数),TEOS含量为4%(质量分数),APTES与TEOS比为1:13(质量分数比)条件下制得的杂化膜进行交联。随着交联剂的浓度的增大,杂化膜的抗拉强度,耐溶剂性均有所提高。断裂伸长率,溶菌酶的吸附,亲水性有不同程度的下降。而随着交联时间的延长,杂化膜的水通量,耐溶剂性也有所提高。拉伸强度先增大,后变小。断裂伸长率,溶菌酶的吸附,亲水性有不同程度的下降。综上比较,选择了交联浓度为8%(体积分数)的乙二胺,对杂化膜进行交联12小时。本研究为聚醚酰亚胺/氨基化杂化膜最终成膜工艺优化提供了参考依据,为杂化膜在蛋白质分离纯化方面的应用提供了参考。