随着人类社会的发展,对资源的依赖加剧,环境污染越来越严重,人们在寻找一条可持续发展的道路。其中最重要问题之一是对水资源的高效利用。复合分离膜技术利用膜的选择性分离功能,实现染料废水中染料分子与水分子的分离。以分离膜为基体,陶瓷膜为分离膜层,不仅兼具基膜的强韧性和复合层的功能性,成为了众多学者的研究热点。本文采用超薄疏水的PVDF膜作为基体材料,通过纳米SiO₂溶胶浸涂沉淀法在PVDF膜基体上制备复合膜,研究正硅酸乙酯、氨水、胶溶温度和胶溶时间等主要因素对SiO₂颗粒的影响。探讨SiO2/PVDF复合膜的制备工艺条件,得到了最佳的工艺参数。通过复合膜过滤墨汁染料和自然湖水实验,本文研究了复合膜的应用及其性能,并对其再生利用作了简要介绍。以下是本文的主要研究结论:SiO₂溶胶是复合膜制备的前提,本文用正硅酸乙酯为前驱体,去离子水为主要溶剂,碱为胶溶剂,采用胶体凝胶法制备纳米SiO2溶胶颗粒。实验表明,最佳制备工艺条件是摩尔浓度比TEOS:H20:EtOH:NH40H=1:53.6:40.1:0.64,反应温度为60℃,胶溶时间24h。通过对SiO₂/PVDF复合膜的制备工艺研究可知,PVDF基膜在浓度为0.047mol/L的纳米SiO2溶胶内浸涂4min,然后经过140℃热处理,可以形成最佳的SiO2/PVDF复合膜。最佳制备条件下的复合膜膜厚在30 μ m以下,平均孔径为3.045nm,孔隙率为30.17%,纯水通量为167.72L/（m2.h）,在0.1MPa下过滤墨汁染料的通量为116.5L/（m2·h）,截留率达到98%以上。通过形貌和截面观察,涂覆层呈海绵状,孔径大小约为20-30nmm,处于超滤范围。最后,本文还对复合膜的再生利用进行简单探讨,通过正反向冲洗、超声波振荡清洗、化学清洗等方式处理受污染复合膜,复合膜有一定的再生利用价值,复合膜的清洗应根据实际污染情况选择适当的清洗方式,恢复膜通量。