陶瓷膜主要由金屬氧化物(Al203、TiO2、ZrO2等)材料制備而成，一般的陶瓷膜材料是親水材料，在陶瓷膜表面和孔內(nèi)的羥基是造成其親水性的主要原因采用合適的方法對膜表面進行改性，可以使膜的親水性增強，提高膜的滲透性能。有機膜親水改性的報道很多，由于陶瓷膜本身具備較好的親水特性，對陶瓷膜進行親水改性的報道較少。Mendret等[]和Goei等[弱]證明了在紫外線照射下，TiO。膜的親水性增強，水通量增加，光誘導(dǎo)產(chǎn)生超親水性是因為紫外線照射引發(fā)膜表面的羥基化。Zhou等在氧化鋁陶瓷微濾膜原位涂覆氧化鋯溶膠，在膜表面和膜通道形成100nm厚的氧化鋯層。涂覆在微濾膜上的納米層不會影響膜的微結(jié)構(gòu)，接觸角由33。降至2O。，改性后膜的親水性增強。在分離油水乳化液時，經(jīng)親水化改性后水的穩(wěn)定通量比改性前有顯著提高。
以上研究結(jié)果表明，增強陶瓷膜表面親水性使膜對水的滲透性能提高。通常認為親水性強的膜能夠減少膜污染的形成Mittal等基于親水性的膜具有更好的抗污染性能，在陶瓷膜支撐體表面以浸漬法制備出醋酸纖維素聚合物膜層得到親水的有機一陶瓷復(fù)合膜，并將制備的親水膜用于分離低濃度水包油(o/w)乳化液。結(jié)果顯示，在不同初始油濃度下，膜對油截留率隨著時間的增加而增大，且油的濃度越高，截留率越大。實驗中濃度為2OOmg/L的油在過濾40min后得到的截留率，為92。540A。Faibish等通過乙烯毗咯烷酮在陶瓷膜表面的接枝聚合得到了親水性的抗污染超濾膜。研究發(fā)現(xiàn)，未改性的ZrO膜在處理0/W微乳液后的膜污染是不可逆的，而改性后的膜經(jīng)過清洗可以恢復(fù)原來的滲透性能，表面改性有效地防止了不可逆的膜污染，同時改性膜對實驗范圍內(nèi)的油滴(尺寸在18～66nm之間)的截留率增加了兩倍多。Xue等在不銹鋼網(wǎng)格上制備出超親水和水中超疏油的水凝膠涂層，水凝膠涂層有效地增加了表面的親水性，減小了表面對油滴的親和力，從而減小了油滴對表面的污染，在o/w乳液分離過程中易清洗循環(huán)再生，且對汽油、柴油、植物油、正己烷和石油醚的截留率都在99以上。由此可知，提高陶瓷膜表面的親水疏油性能將提高其在o/w乳液分離中的抗
油液污染能力。He等以陶瓷膜為研究對象，以乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)為功能性單體，通過表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法，在a—A12O3膜的表面及孑L壁表面進行接枝改性，均勻地接枝POEGMA分子刷。通過牛血清白蛋白(BSA)溶液的過濾實驗考察接枝后陶瓷膜的抗蛋白污染行為，結(jié)果表明，由于POEGMA分子刷的親水性，膜表面接枝的POEG—MA分子刷能有效抑制BSA分子在膜表面的“架橋”作用，分子刷上的蛋白質(zhì)沉積層容易清洗去除，改性后的陶瓷膜具有良好的抗蛋白污染能力。
Rovira—Bru等研究了PVP接枝改性ZrO陶瓷顆粒表面后對溶菌酶的吸附情況，PVP成為防止水
溶液中蛋白質(zhì)吸附的有力屏障，減小了蛋白質(zhì)對ZrO2陶瓷顆粒表面的污染，為采用聚合物改性的陶
瓷膜實現(xiàn)抗蛋白污染提供了理論依據(jù)。以上研究與有機膜處理蛋白質(zhì)溶液的研究結(jié)果類似。
由以上分析可以看出，陶瓷膜表面的親水改性可以提高含水體系中膜對水的滲透性能，更重要的是，在水包油乳液、蛋白質(zhì)溶液等體系的分離中能夠增強膜的抗污染能力。