納米材料功能化改性PVDF膜研究.pdf

1、隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，膜分離技術(shù)已成為污水處理的重要環(huán)節(jié)，但膜污染成為制約其發(fā)展的重要因素。聚偏氟乙烯(PVDF)具有化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好，無(wú)毒廉價(jià)等特點(diǎn)，是常用的膜材料之一。然而PVDF的疏水性導(dǎo)致其在應(yīng)用過(guò)程中容易受到污染造成膜通量的降低，阻礙膜的應(yīng)用范圍，影響膜的使用壽命。
　　 本研究選擇添加一維結(jié)構(gòu)的系列納米材料，通過(guò)相轉(zhuǎn)化法制備出功能化PVDF雜化膜。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、接觸角

2、、超濾測(cè)試、阻力分析、靜態(tài)吸附等表征方法對(duì)功能化PVDF雜化膜的微觀結(jié)構(gòu)、分離性能、親水性和抗污染性能展開(kāi)研究。另外，本研究分別探討了三種具代表性的有機(jī)污染物(牛血清蛋白BSA、腐殖酸HA和海藻酸鈉SA)最佳清洗方式的選擇。
　　 結(jié)果表明，向PVDF膜材料中混入適量的TiO2納米管(TNT)，能改善膜結(jié)構(gòu)和膜性能。雜化膜的皮層變薄，微孔數(shù)增多；膜的純水通量大幅提高，增幅達(dá)到45％，TNT表面富含羥基使得膜的親水性和抗污染性均有

3、一定程度的提升。而過(guò)量的添加量會(huì)導(dǎo)致TNT在膜表面和膜孔內(nèi)發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，引起通量下降。對(duì)TNT進(jìn)行表面修飾，可使納米材料分散性能得到改善，更有助于其發(fā)揮自身優(yōu)異性能。
　　 抗污染性能測(cè)試顯示，功能化PVDF雜化膜親水性的提高能夠弱化膜和污染物之間的物理化學(xué)作用力，同時(shí)，膜表面能的增強(qiáng)使膜與污染物之間的靜電排斥作用增加，因此功能化PVDF雜化膜呈現(xiàn)出良好的抗污染能力。其中，與PVDF膜相比，M-IOT的MFI值下幅達(dá)53％，HA