印染行业产生的废水中含有大量有机染料和重金属等有毒有害物质，对人类的生存环境构成了极大的威胁，因此有效分离印染废水中有害物质具有很重要的研究价值。目前，已有的印染废水处理工艺中，膜分离法因为能耗低、操作简便以及处理效率高等优势，具备很大的开发应用潜力。超滤技术是膜分离法中广泛使用的一种过滤手段，以多孔性超滤膜为介质，利用压差有效截留废水中的纳米固体颗粒，起到净化水质的作用。超滤膜材料作为超滤技术的核心部件已经成为工业界和学术界关注的焦点，经历了从早开发的纤维素膜到多种新型的陶瓷、金属氧化物、复合材料膜以及高分子聚合物膜的发展历程。近年来，对外界刺激有响应性的智能膜的开发成为一大研究热点。智能膜的孔径、孔隙率、表面性质以及膜通量会随着环境刺激如温度、离子强度、pH等因素而发生改变，拓宽了超滤膜技术在处理废水方面的应用。

温度响应性膜的性能会在低共溶温度(LCST)或者高共溶温度(UCST)发生变化。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是目前具代表性的温敏性高分子材料之一，其LCST为32℃。当温度高于LCST时，聚合物链收缩，聚合物的形态、颜色、溶解度和黏度等发生变化。而当环境温度低于LCST时，分子链伸展，体积发生膨胀。

目前，文献中还未曾报道过以球形聚合物刷制备PNIPAM型温敏超滤膜的研究。本实验以聚(N异丙基丙烯酰胺)@聚苯乙烯(PNIPAM@PS)球形聚合物刷为主体，Cd(OH)2纳米线作为牺牲层，聚碳酸酯(PC)膜作为支撑层，过滤制备得到具有温度响应性的PNIPAM@PS超滤膜。本文用含有甲基蓝(MB)染料、罗丹明B(RhB)染料及CdSe重金属颗粒的废水作为研究对象，系统考察了PNIPAM@PS超滤膜在不同温度、PNIPAM链长、PS核粒径、操作压力下的过滤效果。PNIPAM@PS超滤膜的孔径可调节性使其可以用来jingque分离废水中的纳米颗粒。

1、实验材料和方法

1.1 材料

N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、氯化镉(CdCl2)、罗丹明B(RhB)及甲基蓝(MB)均购买于Aladdin公司；苯乙烯(St)及乙醇胺(NH2CH2CH2OH)购买于国药集团化学试剂有限公司；CdSe重金属颗粒购买于Nanogen公司；十二烷基苯磺酸钠(SDS)购买于TCI公司；过硫酸钾(KPS)购买于Adamas公司；聚碳酸酯(PC)膜购买于Millipore公司。其中苯乙烯通过减压蒸馏提纯后置于4℃冰箱中保存待用，其他试剂购买后直接使用。

1.2 实验设备与分析仪器

本实验采用动态光散射仪(DLS，NICOMPTM380ZLS型)测量PS核及PNIPAM@PS球形聚合物刷的粒径；扫描电子显微镜(SEM，S-8010型)观察Cd(OH)2纳米线及PAA@PS超滤膜的表面形貌；紫外分光光度计(UV-Vis，UV-2550型)测量甲基蓝及罗丹明B染料滤液的浓度；原子荧光光谱仪(PL，F-7000型)测量CdSe重金属颗粒溶液的浓度；傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR，Ceary630型号)分析超滤膜表面聚合物的分子结构。

1.3 实验方法

1.3.1 PNIPAM@PS球形聚合物刷的合成

PNIPAM@PS球形聚合物刷的制备过程如图1所示。本实验利用Schotten-Baumann反应合成光引发剂2--乙二醇-甲基丙烯酸酯(HMEM)，随后，采用如下方法合成PNIPAM@PS球形聚合物刷：（1）乳液聚合法合成PS核。准确称取6.0g苯乙烯(st)单体，0.12g十二烷基磺酸钠(SDS)，0.36g过硫酸钾(KPS)，150ml去离子水于250ml三口烧瓶中，调节搅拌速率至300r/min，将5.4g光引发剂HMEM的丙酮溶液(光引发剂与丙酮质量比为1:8)加入恒压滴液漏斗中以0.50ml/min的速率缓慢滴加到反应体系中。滴加完毕后，保持反应温度80℃，氮气保护，避光反应2h。反应结束后，将所得产物通过去离子水透析，直至去离子水的电导率恒定。透析结束，得到PS核乳液。（2）在上述PS核表面均匀接枝PNIPAM链。称取10gPS核乳液，将其稀释至1.0%（质量分数），再加入0.3%（质量分数）的NIPAM单体，氮气保护，避光反应2h。反应结束后将所得产物置于去离子水中透析，透析结束，得到粒径均一的PNIPAM@PS球形聚合物刷。