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工业生产和日常生活产生大量的含油废水,使含油废水的处理特别是乳化油的处理成为一个全球性的问题。膜分离技术操作简单、分离效率高,被公认为最有效的含油废水处理方法。然而油滴粒子吸附引起的膜污染问题限制了膜分离技术在油水分离领域的应用,因此对膜材料进行改性,改善滤膜的亲水性能对于膜分离技术在油水分离膜的应用至关重要。 本论文利用四乙基氢氧化铵醇溶液对聚偏氟乙烯(PVDF)粉体进行化学改性,通过自由基聚合和分子内脱水缩合的方法分别将聚丙烯酸(PAA)和二氧化硅无机纳米粒子(SiO2)接枝在PVDF分子链上,再通过浸没沉淀相转移法制备亲水性超滤膜。 通过自由基聚合的方法将含亲水基团的 PAA接枝在四乙基氢氧化铵改性的PVDF分子链上,制备 PVDF-g-PAA油水分离膜。考察了不同改性条件和接枝条件对膜接枝率的影响,并通过膜接枝率与膜表面接触角的关系确定了该膜制备的最佳工艺条件。利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、孔隙度与平均孔径测试对改性接枝膜和纯 PVDF膜的微观结构、表面及内部形貌进行表征;通过动态接触角测试、油水分离试验和循环过滤试验分析了改性接枝膜的内部亲水性、抗污染性能、通量稳定性和可重复利用性。结果表明四乙基氢氧化铵改性使 PVDF分子链产生C=C双键,接枝聚合在PVDF分子链上成功引入羧酸基团,膜表面及内部孔隙分布均匀;与纯 PVDF膜相比,膜的亲水性、抗污性能、通量稳定性和可重复利用性均得到提高。 利用酸性高锰酸钾氧化四乙基氢氧化铵醇溶液改性的 PVDF粉体,使其产生醇羟基,由四氯化硅在铸膜液中原位生成纳米 SiO2,制备 PVDF-g-SiO2油水分离膜。考察了四氯化硅在铸膜液中的含量对膜表面接触角、纯水通量、油污截留率、膜孔隙度和平均孔径的影响以确定最佳的制备工艺。利用傅里叶变换红外光谱仪对酸性高锰酸钾氧化前后 PVDF分子链微观结构变化和 PVDF-g-SiO2膜的微观结构进行了表征;利用扫描电子显微镜和能谱仪对膜的表面及内部形貌和膜内硅元素分布进行了观察;通过动态接触角测试、油水分离试验和循环过滤试验分析了膜的内部亲水性、抗污染性能、通量稳定性和可重复利用性。结果表明酸性高锰酸钾将改性PVDF分子链上的 C=C双键氧化为醇羟基,PVDF-g-SiO2膜微观结构出现C-O-Si键,SiO2通过化学键固定在 PVDF分子链上;膜表面、内部孔隙及硅元素分布均匀;与纯PVDF膜相比,膜的亲水性、抗污性能、通量稳定性和可重复利用性均得到提高。