基于微流控技术的聚醚醚酮中空纤维超滤膜耐酸碱亲水层原位聚合构建及其性能研究

《Separation and Purification Technology》：In-situ polymerization-adhesion of acid/alkali-resistance hydrophilic-layer on polyether ether ketone hollow-fiber ultrafiltration membrane based on the microfluidic technology

本文推荐了一种基于微流控技术的创新方法，在聚醚醚酮中空纤维超滤膜（PEEK-HFMs）表面及孔道内壁同步构建聚多巴胺（PDA）/羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs-COOH）杂化亲水层。该改性膜在强酸/碱环境中表现出优异的水通量（标准化通量>1.2）和截留率（BSA>85%），且经多次分离-清洗循环后性能衰减<25%，为苛刻环境下的膜分离系统提供了长效抗污染解决方案。

　　

¹亮点

¹.1 原材料

本文所用原材料的详细信息见支持信息。

¹.2 基于PEEK-HFMs的微流控反应模块制备

用于PEEK-HFMs原位聚合-粘附改性的微流控反应模块的制备方法见¹支持信息。

¹.3 PDA/MWCNTs-COOH在PEEK-HFMs上的原位聚合-粘附

首先，将MWCNTs-COOH水分散体在室温下用超声均质器（KM-3550，功率：500 W，深圳市康梦清洗设备有限公司，中国深圳）处理12小时。

²表面修饰前后各种PEEK-HFMs的化学结构

在图2a中，未改性PEEK-HFMs的表面颜色为白色，而多巴胺在膜表面的原位聚合-粘附也导致颜色从白色变为棕黄色。并且，MWCNTs的进一步粘附使表面颜色从棕黄色变为黑色。尽管膜表面颜色的这些变化可以初步验证PDA层和PDA/MWCNTs层在PEEK-HFMs表面的成功构建，但关于...

³结论

基于微流控技术，通过PDA/MWCNTs-COOH杂化亲水层在膜表面和孔道内壁的原位聚合-粘附过程，成功制备了具有高水通量、良好抗污染性能和突出耐酸碱性能的表面改性PEEK-HFMs。并且，亲水杂化层的原位构建对孔参数、表面特性（包括润湿性、Zeta电位...