Page 213 - 《精细化工》2021年第12期

第 12 期 门吉英，等: 接枝微滤膜 PSF-g-PSSS 的制备及用于高效截留水中三嗪类农药 ·2575·

1.3 接枝微滤膜 PSF-g-PSSS 的表征   p 
用称重法 [18] 测定聚对苯乙烯磺酸钠（PSSS）在 R / %   1   f    100 （2）

2
接枝微滤膜 PSF-g-PSSS 上的接枝度（GD，mg/cm ）。 式中：ρ p (mg/L)和 ρ f (mg/L)分别为某一除草剂在渗透
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后续等温吸附实验采用接枝度为 1.8 mg/cm 的膜。 液和进料液中的质量浓度；R 为对应的截留率（%）。
PSF-g-PSSS接枝膜的化学结构采用 KBr 压片法进行 考察这 3 种三嗪类除草剂在渗透溶液中的质量浓度
FTIR 表征；其横截面结构变化采用 SEM 观察。 与渗透溶液体积的关系，并绘制三嗪类除草剂的截
1.4 PSF-g-PSSS 膜对三嗪类化合物的等温吸附实验 留率曲线。并考察 CMPSF 膜对莠灭净的截留性能。
分别配制质量浓度为 1~16 mg/L 的莠灭净、扑
草净和阿特拉津 3 种除草剂的水溶液。在吸附动力
学实验的基础上（吸附平衡时间为 4 h），在恒温振
荡器中用 PSF-g-PSSS 膜分别对 3 种三嗪类除草剂进
行吸附。达到平衡后，3 种除草剂上清液的浓度分
别采用紫外-可见分光光度法测定，莠灭净、扑草净、
阿特拉津的特征紫外吸收波长分别为 223、222 和
222 nm。根据式（1）计算三嗪类除草剂在 PSF-g-PSSS
2
膜上的平衡吸附量（Q e , μmol/cm ），得出三嗪类除

草剂在 PSF-g-PSSS 膜上的吸附等温线。 图 1 正压过滤器结构示意图

V (   )
Q  0 e （1） Fig. 1 Schematic diagram of positive pressure filter struture
e
2 M 
A 10 3
式中：V(mL)是吸附液的体积； (mg/L)和  (mg/L) 2 结果与讨论
0
e
分别是 3 种除草剂的初始质量浓度和平衡质量浓
2
度；A(cm )是 PSF-g-PSSS 膜的面积；M 为某一除草 2.1 PSF-g-PSSS 膜的表征
剂的相对分子质量。当吸附达到平衡时，吸附达到 2.1.1 FTIR 分析
饱和，饱和吸附量用 Q m 表示。 图 2 为 CMPSF 膜、AMPSF 膜和接枝微滤膜
为了探究 PSF-g-PSSS 膜的吸附机理，在不同 PSF-g-PSSS 的红外光谱图。据参考文献[16]所述，
pH 下进行等温吸附实验以确定最佳吸附 pH。 在 CMPSF 膜的红外光谱中，氯甲基的两个特征吸
–1
1.5 渗透实验 收峰分别出现在 665 和 1442 cm ，这是由—CH 2 Cl
采用正压过滤器对 3 种除草剂溶液分别进行渗 基团中 C—H 键的面内弯曲振动和 C—Cl 键的伸缩
透实验，过滤器结构示意图如图 1 所示。将 PSF- 振动引起的。氨基改性后得到的 AMPSF 膜，红外
g-PSSS 膜装入过滤器内，膜的直径为 10 cm，面积 光谱显示氯甲基的特征吸收峰减弱，而在 3610 和
2
为 78.5 cm 。在 0.1 MPa 压力下，常温下进行过滤 3366 cm –1 处分别出现了伯胺基的对称和反对称伸
膜对三嗪除草剂的渗透性能测试。收集渗透溶液， 缩振动吸收峰。然而，在 PSF-g-PSSS 的红外光谱中，
–1
–
并测定收集渗透溶液中除草剂的浓度，并根据式（2） 1038 cm 出现了—SO 3 的特征吸收峰。这表明成功
计算除草剂的截留率（R）。 制得了功能性接枝膜 PSF-g-PSSS。

图 2 CMPSF、AMPSF、PSF-g-PSSS 膜的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of CMPSF, AMPSF and PSF-g-PSSS membranes