Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bảng 3.8: Mức độ trùng hợp ghép quang hóa PEGMA lên bề mặt màng PES

Bảng 3.8: Mức độ trùng hợp ghép quang hóa PEGMA lên bề mặt màng PES

Tải bản đầy đủ - 0trang

khoảng thời gian khác nhau (1 phút, 3 phút, 5 phút), sử dụng các dung dịch PEGMA

có nồng độ khác nhau (0.3 %, 0.5 % và 1.0 %). Kết quả đánh giá tính năng tách lọc

protein của màng được đưa ra ở Bảng 3.9 và Hình 3.15 cho thấy độ lưu giữ của

màng tăng mạnh từ 84% của màng nền lên 98-99 % cho các màng trùng hợp ghép,

năng suất lọc trung bình của màng có thể tăng từ 1.7 đến 2.1 lần so với màng ban

đầu. Khi thay đổi nồng độ dung dịch PEGMA, với thời gian trùng hợp như nhau,

nồng độ PEGMA 0.5 % cho kết quả tốt về năng suất lọc cũng như độ lưu giữ .

Bảng 3.9. Tính năng tách lọc protein của màng PES-g-PEGMA (UV)

J (L/m2.h)

13.03

22.80

22.41

24.36

27.75

27.75

27.10

25.54

25.93

26.84



Màng nền PES

PES-g-PEGMA 0.3%-UV 1min

PES-g-PEGMA 0.3%-UV 3min

PES-g-PEGMA 0.3%-UV 5min

PES-g-PEGMA 0.5%-UV 1min

PES-g-PEGMA 0.5%-UV 3min

PES-g-PEGMA 0.5%-UV 5min

PES-g-PEGMA 1.0%-UV 1min

PES-g-PEGMA 1.0%-UV 3min

PES-g-PEGMA 1.0%-UV 5min



J/Jo

1.00

1.75

1.72

1.87

2.13

2.13

2.08

1.96

1.99

2.06



R (%)

84

99

99

95

99

99

99

99

97

95



Hình 3.15. Tính năng tách lọc protein của màng PES và PES-g-PEGMA (UV)



42



Có thể nhận thấy, các màng sau khi trùng hợp ghép đều có năng suất lọc

trung bình và độ lưu giữ protein cao hơn so với màng nền. Sự tăng độ lưu giữ là do

bề mặt màng đã trở nên chặt khít hơn do sự hình thành lớp ghép trên bề mặt màng

sau khi trùng hợp, lớp ghép này đồng thời làm cho bề mặt màng trở nên ưa nước

hơn, năng suất lọc của màng do đó được nâng lên.

Bảng 3.10 và Hình 3.16 biểu diễn độ giảm năng suất lọc theo thời gian của

màng nền PES và màng PES trùng hợp ghép quang hóa bề mặt với PEGMA ở các

điều kiện khác nhau. Kết quả cho thấy năng suất lọc của tất cả các màng đều giảm

dần theo thời gian lọc. Tuy nhiên, năng suất lọc của màng nền giảm nhanh hơn so

với màng đã được trùng hợp ghép bề mặt. Ví dụ, sau 60 phút lọc, năng suất lọc của

màng nền giảm còn khoảng 51% so với lúc đầu, trong khi màng trùng hợp ghép

PEGMA (nồng độ 0.5% trong 3 phút dưới bức xạ UV) năng suất lọc vẫn duy trì

được trên 70%. Điều đó cho thấy, màng sau khi biến tính bề mặt màng có khả năng

chống tắc (antifouling) tốt hơn.

Bảng 3.10. Độ giảm năng suất lọc theo thời gian của màng PES-g-PEGMA (UV)

Thời gian

(phút)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60



Màng nền



PEGMA 0.3%



PEGMA 0.5%



PEGMA 0.5%



100

86

79

73

70

67

63

61

58

56

53

51



UV 1min

100

97

91

88

86

85

83

82

81

80

79

78



UV 3min

100

92

87

84

82

80

78

77

76

74

73

72



UV 5min

100

89

83

79

76

73

71

70

68

67

66

65



43



Hình 3.16. Độ giảm năng suất lọc theo thời gian của màng PES-g-PEGMA (UV)

Kết quả so sánh lượng protein bị hấp phụ lên màng sau khi lọc tách được đưa

ra ở Hình 3.17 cho thấy, lượng protein hấp phụ lên màng trùng hợp ghép PEGMA

thấp hơn so với màng nền. Sở dĩ như vậy là do bề mặt màng PES-g-PEGMA có thể

đã trở nên ưa nước và trơn nhẵn hơn, làm giảm lượng protein bị hấp phụ trên bề mặt

và bên trong các lỗ xốp của màng trong quá trình lọc tách.



Hình 3.17. Lượng protein hấp phụ trên màng PES và màng PES-g-PEGMA (UV)

Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, các điều kiện trùng hợp ghép như nồng độ

PEGMA, thời gian trùng hợp cũng có ảnh hưởng đến năng suất lọc và mức độ duy



44



trì năng suất lọc của màng. Sở dĩ như vậy là do sự hình thành lớp polyme ghép với

mật độ khác nhau trên bề mặt màng. Nồng độ PEGMA cao và thời gian trùng hợp

dài hơn thì mật độ polyme ghép sẽ lớn hơn, làm tăng năng suất lọc cũng như khả

năng chống tắc cho màng. Tuy nhiên đến một giới hạn nào đó của độ chặt sít bề mặt

do sự tăng mật độ lớp ghép thì năng suất lọc trung bình của màng có xu hướng

giảm. Do đó các điều kiện trùng hợp ghép cần phải được kiểm sốt tốt. Trong các

điều kiện trùng hợp ghép quang hóa PEGMA biến tính bề mặt màng PES đã khảo

sát, điều kiện thích hợp xác định được là: nồng độ PEGMA 0.5% (v/v), thời gian

trùng hợp ghép 3 phút dưới bức xạ UV (300nm, 60W, 20cm).

3.2.2. Trùng hợp ghép khơi mào oxy hóa khử PEGMA lên bề mặt màng PES

3.2.2.1. Ảnh chụp SEM

Hình 3.18 là ảnh chụp SEM bề mặt và mặt cắt các mẫu màng nền PES và

màng PES trùng hợp ghép khơi mào oxy hóa khử với PEGMA.



Hình 3.18. Ảnh chụp SEM bề mặt (trên) và mặt cắt(dưới) các màng nền PES (trái)

và màng PES-g-PEGMA (redox) (phải)

Kết quả cho thấy sự hình thành lớp polyme ghép trên bề mặt màng, bề mặt

màng trở nên chặt sít hơn, kích thước lỗ bề mặt bị thu hẹp so với màng nền ban đầu.

3.2.2.2. Phổ hồng ngoại phản xạ



45



Hình 3.19 là phổ hồng ngoại phản xạ bề mặt màng PES và màng PES trùng

hợp ghép khơi mào oxy hóa khử với PEGMA.



Hình 3.19. Phổ hồng ngoại phản xạ bề mặt màng nền PES (mẫu 0) và màng trùng

hợp ghép khơi mào oxy hóa khử với PEGMA (mẫu 2)

Trên phổ hồng ngoại của màng nền PES, có thể quan sát thấy dải hấp thụ đặc

trưng cho dao động của nhóm S=O trong vùng 1000-1320 cm -1, dải hấp thụ trong

khoảng 1400 - 1600 cm-1 đặc trưng cho dao động của liên kết C=C trong vòng

thơm. Phổ hồng ngoại bề mặt màng sau khi trùng hợp ghép cho thấy sự xuất hiện



46



tín hiệu hấp thụ mới tại các vị trí 3095 cm -1, 3068 cm-1 và 1732 cm-1, tương ứng với

các liên kết C-H và C=O của PEGMA được trùng hợp ghép lên bề mặt màng.

3.2.2.3. Mức độ trùng hợp ghép khi sử dụng hệ khơi mào K2S2O8/Na2S2O5

Quá trình trùng hợp ghép với hệ khơi mào K2S2O8/Na2S2O5 (tỷ lệ 1/1), dung

dịch PEGMA nồng độ 0.5%, thời gian trùng hợp 7 phút. Kết quả thí nghiệm (Bảng

3.11 và Hình 3.20) cho thấy khi nồng độ chất khơi mào tăng từ 0,005 đến 0,045

mol/L, mức độ trùng hợp ghép tăng từ 0,14 lên đến 1,13%. Sở dĩ như vậy có thể là do

khi tăng nồng độ chất khơi mào, gốc tự do SO 4-. được tạo thành nhiều hơn, quá trình

trùng hợp ghép xảy ra với tốc độ nhanh hơn, mật độ polyme ghép do đó cao hơn.

Bảng 3.11. Mức độ trùng hợp ghép PEGMA (redox) lên bề mặt màng PES

(hệ khơi mào K2S2O8/Na2S2O5)

Nồng độ chất khơi mào

K2S2O8/Na2S2O5 (M)

0.005

0.015

0.025

0.035

0.045



GD (%)

0.14

0.28

0.56

0.84

1.12



Hình 3.20. Mức độ trùng hợp ghép PEGMA lên bề mặt màng PES (redox)



47



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bảng 3.8: Mức độ trùng hợp ghép quang hóa PEGMA lên bề mặt màng PES

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×