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Development of PVDF Ultrafiltration Membrane with Zwitterionic Block Copolymer Micelles as a Selective Layer

机译：以两性离子嵌段共聚物胶束为选择层的PVDF超滤膜的开发

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摘要

In recent years, block copolymer micellar assemblies with the formation of structured nanoparticles have been considered as an emerging technology in membrane science. In this work, the poly(methyl methacrylate)-block-poly(sulfobetaine methacrylate) copolymer was directly synthesized using Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) polymerization and self-assembled in a selective medium (2,2,2-trifluroethanol/water). Then, poly(methyl methacrylate)-block-poly(sulfobetaine methacrylate) copolymers were casted onto a commercial PVDF membrane to form a thin porous selective layer. The prepared nanoparticles and the resulting membranes were fully characterized using microscopy methods (SEM and AFM), whereas the membrane performance was evaluated in terms of permeability and the molecular weight cut off. The results from this study demonstrate the preparation of an ultrafiltration membrane made from the assembly of poly(methyl methacrylate)-block-poly(sulfobetaine methacrylate) copolymer micelles on the top of a PVDF membrane in the form of thin film. The copolymer chain orientation leads to a membrane surface enriched in hydrophilic PSBMA, which confers a suitable behavior for aqueous solution filtration on the membrane, while preserving the high chemical and mechanical resistance of the PVDF.
机译：近年来，具有结构化纳米颗粒形成的嵌段共聚物胶束组装体被认为是膜科学中的新兴技术。在这项工作中，使用可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合反应直接合成了聚（甲基丙烯酸甲酯）-嵌段-聚（磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯）共聚物，并在选择性介质（2,2,2-三氟乙醇/水）。然后，将聚（甲基丙烯酸甲酯）-嵌段-聚（磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯）共聚物浇铸到商业PVDF膜上，以形成薄的多孔选择性层。使用显微镜方法（SEM和AFM）对制得的纳米颗粒和所得膜进行了全面表征，而膜性能则根据渗透率和截留分子量进行了评估。这项研究的结果表明，由聚（甲基丙烯酸甲酯）-嵌段-聚（磺基甜菜碱甲基丙烯酸甲酯）共聚物胶束以薄膜形式组装而成的超滤膜的制备。共聚物链的取向导致膜表面富含亲水性PSBMA，这为膜上的水溶液过滤提供了合适的性能，同时保留了PVDF的高耐化学性和机械性。

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