功能性PVDF膜的制備及性能研究.pdf

1、由于分離效率高、無(wú)污染、操作方便、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，膜分離技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。聚偏氟乙烯是一種常用的膜材料，其具有良好的抗老化性、耐候性、機(jī)械性能和耐紫外光輻射及化學(xué)穩(wěn)定性等特性，且不受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑的腐蝕。然而，PVDF表面能低，導(dǎo)致疏水性強(qiáng)，使膜在使用過(guò)程中極易受到有機(jī)物及微生物的影響，造成膜的污染，降低膜的分離效果和使用壽命，限制了其在多領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此需要對(duì)PVDF進(jìn)行改性，以拓展膜分離過(guò)程的工業(yè)應(yīng)用范圍。在本

2、課題中分別利用半互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將丙烯酸單體和PVDF粉末通過(guò)同步合成法制得PVDF/PAA聚合物，將其與二氧化鈦溶膠凝膠共混制備PVDF/PAA/TiO2復(fù)合膜;利用自聚合反應(yīng)使鹽酸多巴胺在PVDF粉末的表面發(fā)生聚合反應(yīng)，制得PVDF/PDA粉末，通過(guò)浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法制備PVDF/PDA膜，利用液相沉積法將二氧化鈦無(wú)機(jī)納米粒子負(fù)載在膜的表面和內(nèi)部，制備PVDF/PDA/TiO2復(fù)合膜。本課題對(duì)復(fù)合膜的表征及測(cè)試進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。采用紅外光

3、譜(FTIR)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、能譜分析(EDX)、X射線電子光譜(XPS)、接觸角測(cè)試儀以及紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)等分析測(cè)試手段對(duì)制備的復(fù)合膜進(jìn)行表征和測(cè)試，分析PVDF改性前后基團(tuán)的變化和膜表面及內(nèi)部元素組成，觀察膜表面及斷面的形貌。結(jié)果表明，PAA和PDA成功的對(duì)PVDF進(jìn)行了改性，并提高了PVDF的親水性能。TiO2無(wú)機(jī)納米粒子均勻的分布在膜內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，同時(shí)其賦予了復(fù)合膜良好的自清潔性能。PDA的引入