簡(jiǎn)介

三乙酸纖維素（CTA）屬于纖維素酯化衍生物，常溫下為固態(tài)高分子材料，可溶于1，4-二氧六環(huán)、丙酮等有機(jī)溶劑，具備良好成膜性能。該化合物常作為膜基材，制得的分離膜整體性能優(yōu)于商業(yè)化HTI正滲透膜，是正滲透水處理領(lǐng)域重要的膜制備原料。

三乙酸纖維素的性狀

合成

將粗粉碎的稻草加入到含有AcOH（10 mL）、IPA（10 mL）和MeSA（1 mL）的混合物中。在40-43°C下攪拌18小時(shí)。在燒杯中倒入含有碳酸鈉/碳酸氫鈉的碎冰并攪拌。將混合物放在冰箱里，待沉淀完成。通過泵過濾分離，并在減壓下干燥。取氯仿中的殘留物質(zhì)，通過安裝的玻璃過濾器過濾。用氯仿徹底清洗過濾器上的不溶物（含木質(zhì)素、半纖維素、二氧化硅等）。將合并的濾液（澄清淡黃褐色）在真空下濃縮至干得到標(biāo)題化合物三乙酸纖維素[1]。

用途

三乙酸纖維素可作為膜基材，搭配對(duì)應(yīng)溶劑與添加劑經(jīng)相轉(zhuǎn)換工藝制備綜合性能優(yōu)異的正滲透分離膜。例如：以三乙酸纖維素（CTA）為膜材料，1，4-二氧六環(huán)、丙酮為溶劑，甲醇、乳酸為添加劑，采用相轉(zhuǎn)換法制備了三乙酸纖維素正滲透膜。研究了不同1，4-二氧六環(huán)/丙酮配比、添加劑乳酸含量、揮發(fā)時(shí)間、膜厚度、熱處理溫度條件下正滲透膜性能的變化規(guī)律。研究表明，當(dāng)采用純水為原料液，0.56mol/L CaCl?為汲取液時(shí)，優(yōu)化制備的CTA正滲透膜的水通量達(dá)到14.10L/(m2·h)，溶質(zhì)反擴(kuò)散量為0.031mol/(m2·h)；采用0.1mol/L NaCl為原料液，4mol/L葡萄糖為汲取液時(shí)，優(yōu)化制備的CTA正滲透膜的水通量保持在5L/(m2·h)以上，對(duì)NaCl的截留率大于99%。CTA正滲透膜相比于HTI膜，具有較高的親水性、水通量、截留率，穩(wěn)定性更[2]。

三乙酸纖維素可用于制備性能優(yōu)于商用膜的準(zhǔn)雙皮層結(jié)構(gòu)正滲透分離膜。例如：報(bào)道課題組在正滲透膜材料及高效易回收驅(qū)動(dòng)液方面的研究進(jìn)展。在膜材料方面，我們研究了準(zhǔn)雙皮層的三乙酸纖維素正滲透膜，得到的膜性能優(yōu)于商業(yè)化HTI正滲透膜。在驅(qū)動(dòng)溶質(zhì)方面，研究了以乙二胺四乙酸和樹枝狀聚合物以及具有響應(yīng)性能的納米材料為代表的大尺寸驅(qū)動(dòng)體系，驗(yàn)證了大分子驅(qū)動(dòng)溶質(zhì)可以有效降低內(nèi)濃差極化。研究結(jié)果表明，膜與驅(qū)動(dòng)液在正滲透研究中都非常重要[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] Sharma, Amita; et al. Value-additive utilization of agro-biomass: preparation of cellulose triacetate directly from rice straw as well as other cellulosic materials. RSC Advances (2017), 7(21), 12745-12752.

[2] 解利昕,辛婧,解奧.三乙酸纖維素正滲透膜的制備與性能[J].化工進(jìn)展, 2014, 33(10):7.DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.10.029.

[3] 李剛,李雪梅,何濤,等.正滲透膜材料與驅(qū)動(dòng)體系的研究[J].膜科學(xué)與技術(shù), 2012, 32(2):3.DOI:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.02.020.