PVDF膜亲水性改性及分离性能研究

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膜分离技术在污水处理方面相比其他传统的水处理方法而言具有分离效率高且成本低的特点,近些年得到广泛的应用。聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种常见的高分子材料,由于其良好的稳定性,常用来制备微滤膜、超滤膜。然而,由于PVDF自身的疏水性,使得其作为膜材料用于水处理领域存在着两个主要问题。其一,其疏水性限制膜水通量的提升;其二,PVDF膜易于吸附水中的油污和蛋白质,堵塞膜孔,导致膜通量下降,缩短其使用寿命。对PVDF膜进行亲水性改性是解决这两个问题的有效方法。
  本文是基于植物多酚单宁酸的天然粘附性和两性离子的高亲水性来提升PVDF膜的亲水性。采用共沉积策略,通过调控制备工艺,对改性前后膜的化学组成、水通量、表面润湿性、抗污染性能以及使用性能进行研究。本文工作内容分为两部分:第一部分是对PVDF微滤膜进行亲水性改性,改性膜的水通量和润湿性得到了显著的提升,能够有效抵抗油污染并用于高效分离多种水包油型乳液;第二部分是对PVDF超滤膜进行亲水性改性,改性膜能够有效抵制蛋白质在膜表面的吸附并有效截留水中的蛋白质污染物。
  本文所提出的改性策略使得PVDF膜的亲水性及其分离性能得到明显提升,为膜亲水性改性研究提供了可供参考的方法,同时也促进了基于植物多酚的仿生表面工程研究的发展。
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