聚偏氟乙烯(PVDF)/无机粉体复合超滤膜的制备及性能研究

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聚偏氟乙烯(PVDF)作为有机压电材料,其材质柔韧、低密度、低阻抗和高压电电压常数(g)等优点为世人瞩目,且发展十分迅速。目前市场上大部分的商业用超滤膜都是使用有机高分子材料通过浸没相转化法制备而成。有机高分子膜因其材料丰富,易于成型,工艺简单,价格便宜等优点已经成为制膜工业首选的超滤膜材料。随着超滤膜的不断发展,有机无机材料复合超滤膜成为研究的热点之一。复合超滤膜既可以保持有机高分子材料的优点,又可以利用无机粉体的微小粒度来改善膜材料的结构与分离方面的性能。本实验选用聚偏氟乙烯(PVDF)作为复合超滤膜的基体,掺杂了BaTiO3、Y2O3Er2O3Yb2O3、Ba0.3Sr0.7TiO3(BST)、BaBi2Nb2O9(BBN)和TiO2五种粉体,通过浸没相转化法制备了PVDF/BaTiO3, PVDF/Y2O3Er2O3Yb2O3、、PVDF/BST、PVDF/BBN、PVDF/TiO2复合超滤膜并作为研究对象,研究了随着无机粉体含量和压力的变化,复合超滤膜纯水通量和对蛋白质截留率的变化规律。并对其中机理作了初步的讨论。研究过程中借助了电子扫描显微镜,原子力显微镜,X射线衍射仪,傅立叶红外光谱等表征手段对复合超滤膜的微观结构进行表征。通过掺杂无机粉体得到的复合超滤膜亲水性、纯水通量和对牛血清蛋白(BSA)截留率都得到了提高,同时复合超滤膜表面变得更加光滑,这样BSA分子也就不容易附着在膜的表面,所以无机粉体的加入使得超滤膜的抗污染性能也得到了提高。同时掺杂无机粉体的复合超滤膜材料热稳定性也得到了提高。通过掺杂无机粉体,研究了复合超滤膜光照后的断裂伸长率、分子量变化情况,并对降解机理进行了初步探究。对生产可控降解材料提供一定的参考作用。
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