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聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的膜材料因突出的化学稳定性而广泛应用于微滤/超滤膜的制备,但由于聚偏氟乙烯表面能极低有强憎水性,在蛋白质乳化油等疏水性物质过滤过程中易产生吸附污染,使膜通量快速下降,降低了膜的使用寿命。本论文研究了两种PVDF亲水改性的方法:采用亲水的磺化石墨烯(SGO)共混掺杂与聚合物全氟磺酸(PFSA)改性PVDF中空纤维超滤膜。利用多巴胺自聚合反应形成具有强粘附性能的聚多巴胺(PDA)层,将亲水性功能分子引入材料表面有效提高PVDF膜表面的亲水性。研究的主要结果如下:首先,SGO纳米杂化物被合成并与PFSA,通过湿法纺丝法制备了有机-无机杂化中空纤维膜。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)光谱,场发射扫描电子显微镜(FESEM),动态接触角测量和渗透试验来表征所制备的膜。由于SGO和PFSA的协同效应,所述SGO掺杂的PVDF/PFSA中空纤维膜具有高渗透性和防污性能。当在M0中加入0.5 wt%SGO杂化粒子,纯水通量先从87.8 L?m-2?bar-1?h-1增长到M0.5的174.2 L?m-2?bar-1?h-1,随着SGO的量继续添加,M1.0的纯水通量轻微地下降到156.2 L?m-2?bar-1?h-1。与此同时,膜对腐殖酸和牛血清蛋白的截留并没有下降,这克服了疏水的PVDF超滤膜的平衡现象。为了验证膜的动态污染抗性和化学抗性,以高浓度的腐殖酸溶液和次氯酸钠溶液分别被应用于污染和清洗的多循环操作。在五次循环操作后,掺杂SGO的膜显示出更低的通量衰减和更稳定的截留,说明SGO纳米粒子对于聚合物起到抗氯的屏障,因而导致改性膜具有杰出的抗污和耐氯清洗的能力。其次,本研究中先利用PVDF在不同凝胶浴条件下分相速度不同,刮制了两种不同表面结构的PVDF超薄平板微滤膜,将多巴胺涂覆于两种基膜表面,利用多巴胺自聚合反应在基膜表面形成了具有强粘附性能的PDA层改性。然后,再利用聚多巴胺的邻苯二酚基团能够进行二次反应的性质,进一步接枝具有更强亲水性的聚乙烯亚胺(PEI),将更多的亲水性功能分子(氨基)引入改性膜的表面,有效提高PVDF膜表面的亲水性。最后利用不同种乳化油溶液作为处理对象,研究改性后膜的抗污染性能和对乳化油的处理能力。最后在上一节研究的基础上,提出PDA与纳米Si O2共沉积在PVDF膜表面的研究。在这节研究中,合成了两种纳米Si O2,一种粒径小、水溶性好,另外一种是经硅烷偶联剂改性的粒径大水溶性差纳米Si O2球。详细研究了共沉积过程中对PVDF微滤膜的亲水性和孔径的调节,结果表明,PDA不仅在基膜上形成了改性层,而且可以在纳米Si O2球上聚合生长,共沉积的过程的同时,PDA作为粘合剂固定了纳米Si O2在膜表面,但是粒径较小纳米Si O2堵塞微滤膜的孔径,导致膜的渗透通量下降。而粒径较大纳米Si O2更容易沉积在膜表面,在没有堵塞膜微孔的情况下,亲水性和渗透通量提高。