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膜分离技术由于其分离效率高,耗能低,无二次污染等优点被应用于各分离领域。目前传统分离膜制备方法虽然工艺成熟,但存在膜孔结构规整性和孔几何参数难以精准调控等问题。然而,静电直写技术通过降低纺丝距离和纺丝电压,借助Auto CAD程序控制二维运动平台上的收集装置的运动路径,可实现单根纤维在二维平面内的定点沉积或按预定轨迹沉积,最终获得理想的3D结构。首先,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N二甲基乙酰胺(DMAc)/丙酮为混合溶剂制备纺丝液,采用静电直写技术制备了具有规整孔结构的PVDF多孔纤维膜。通过Auto CAD设计了不同几何参数的孔结构,研究了溶剂组成对PVDF纺丝液流变性能和纤维成纤性能的影响,研究了膜孔间距对所得膜形貌、渗透性、表面浸润性、力学强度等性能进行表征分析,考察了PVDF多孔纤维膜在油水分离、膜乳化和微粒子过滤的应用。结果表明,当PVDF质量分数为14wt%,DMAc/丙酮质量比为4:1,纺丝工艺参数为电压3.5 k V,接收距离5 mm,溶液流速0.25 m L·h-1,打印层数5层,环境温度40℃,相对湿度30%的条件下,制得的PVDF多孔纤维膜具有较好的膜结构和形貌。其次,研究了膜孔间距对膜形貌和性能的影响。当设置膜孔间距为0.3 mm时,所得静电直写PVDF多孔纤维膜具有较好的形貌结构和综合性能。将其分别应用于油水分离和膜乳化过程。在油水分离过程中,煤油通量可达1193.66 L·m-2·h-1(-0.01MPa负压),重复10次油水分离过程后,分离效率仍保持在98%左右,循环使用性能良好。在膜乳化过程中,将水相溶液作为分散相,添加乳化剂的油相作为连续相,采用不同膜孔间距的PVDF多孔纤维膜,可制备不同微滴尺寸的油包水乳液。最后,为进一步探索静电直写技术所得的PVDF多孔纤维膜在微粒子过滤中的应用,通过设计膜孔尺寸和长宽比,可在保证膜选择性的前提下大大提高膜的渗透性,进而提高膜分离效率。利用不同膜孔间距的PVDF多孔纤维膜截留不同粒径的Si O2粒子,当膜孔设置间距为0.1mm,膜孔长宽比为1:2时,截留体系为50μm Si O2分散液,渗透通量为1791.4 L·m-2·h-1,截留率为95.8%。