论文部分内容阅读
本文以聚偏氟乙烯(PVDF)和回收的全氟磺酸(PFSA)作为共混膜材料，制备了性能优良的PVDF-PFSA共混中空纤维超滤膜。
首先，以氯碱工业废弃的全氟离子膜为原料，设计了合理的工艺流程；在高温高压下，以乙醇和水作为溶剂，回收制备PFSA溶液，并获得PFSA树脂；通过红外及热分析表征了回收PFSA树脂的结构和热稳定性。
其次，将PFSA与PVDF共混，采用相转化法制备了PVDF-PFSA共混中空纤维超滤膜；红外测试结果表明PFSA存在于PVDF-PFSA共混膜中；考察了铸膜液中PFSA浓度、芯液组成、凝胶浴温度等对PVDF-PFSA共混膜结构和性能的影响，结果表明：随着铸膜液中PFSA浓度的增加，共混膜的纯水通量先上升后下降；芯液中DMAc含量和凝胶浴温度对PVDF-PFSA共混膜的结构有显著影响，DMAc含量增大，内指状孔的生长受到抑制，PVDF-PFSA共混膜内表面孔隙率增大；凝胶浴温度的升高，大孔穴增多，膜孔贯通性更好。当25℃凝胶浴温度时，铸膜液组成为PVDF/PFSA/DMAc=18/5/77，水为芯液，所制备的PVDF-PFSA共混膜的纯水通量达87.9 L·m-2·h-1·bar-1，对BSA的截留率为98.5％，PVDF-PFSA共混膜具有双层指状孔结构，截留分子量20000以下。
最后，分别考察了PVP和乙醇这两种添加剂对PVDF-PFSA共混超滤膜的凝胶动力学、膜结构和性能的影响。实验结果表明，添加剂PVP的加入，共混膜的孔道贯通性增强，孔隙率增大，共混膜的通量显著提高；当PVP/PFSA的值为1/4时，PVDF-PFSA共混溶液具有最快的凝胶速度，其纯水通量达117.6 L·m-2·h-1·bar-1，对BSA的截留率为94.3％；同时，乙醇的加入使得PVDF-PFSA共混膜内外表面变得更为疏松、多孔，渗透通量变大；当铸膜液组成PVDF/PFSA/DMAc/EtOH=18/5/70/7，PVDF-PFSA共混膜的纯水通量达161.9L·m-2·h-1·bar，对BSA的截留率为97.2％。