聚偏氟乙烯疏水微孔膜的制备及膜蒸馏特性研究

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本课题通过相转化法制得无纺布加强型聚偏氟乙烯(PVDF)疏水微孔膜。实验中研究了铸膜液中的的单一添加剂及复配添加剂种类、浓度对膜微观结构及膜性能的影响;制备中不同工艺条件对膜性能的影响;膜蒸馏过程中的不同因素对膜蒸馏通量及除盐率的影响。实验中测试了自制疏水膜的孔隙率、平均孔径、最大孔径、接触角、机械性能等结构参数和蒸馏通量、除盐率等性能参数,利用SEM考察了膜的微观结构。   实验表明:1)为了有效的改善PVDF膜强度,采用无纺布制得了无纺布加强型PVDF膜,不仅有效地改善了膜强度,而且能够改善膜的微观结构,使得膜海绵状组织减少,结构疏松,指状孔变得贯通,较好提高了膜性能;2)PVDF浓度及添加剂对膜结构及性能有较大的影响,采用复配添加剂后制得的膜与单一添加剂相比有较好的性能,所制得的PVDF膜孔隙率较高、平均孔径较大,蒸馏通量较大,适宜用于膜蒸馏;3)研究发现PVDF预挥发时间时间、凝固浴温度、凝固浴组成对膜性能有较大影响,通过对不同条件的研究,找到了最佳的制备工艺条件;4)研究表明盐种类对真空膜蒸馏(VMD)通量影响不大;VMD通量随料液温度的升高而增长;料液中盐浓度升高,VMD通量下降,其原因归结为溶液中水活度的降低及浓差极化的影响;随料液流速的增加,通量增长,但增长的幅度并不大;透过侧真空度显著影响VMD通量,随真空度的增加VMD通量增加;随运行时间的增长,VMD通量略有下降,截留率基本不变。
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