TIPS和NIPS法制備聚偏氟乙烯膜及其性能研究.pdf

1、本論文以疏水性材料聚偏氟乙烯（PVDF）為原料制備 PVDF膜，探索了不同的制備方法、不同的制備條件以及不同添加劑種類對(duì)膜結(jié)構(gòu)及其性能的影響。論文主要涉及三個(gè)方面內(nèi)容。
　　首先，碳納米管（CNTs）具有很多優(yōu)異的性能，已成為化學(xué)、物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。本文首先通過(guò)兩步法活化多壁碳納米管（MWNTs），得到分散性較好的氧化多壁碳納米管（O-MWNTs），然后采用熱致相法（TIPS），制備了PVDF/O-MWNTs膜。探索

2、了不同濃度的O-MWNTs和PVDF以及不同的鑄膜液溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：TIPS法制備的膜結(jié)構(gòu)較為規(guī)整致密，O-MWNTs和PVDF濃度很大程度上決定了膜的結(jié)構(gòu)。當(dāng)二者含量提高時(shí)，膜結(jié)構(gòu)趨于致密。同時(shí)，由于O-MWNTs的加入，PVDF/O-MWNTs膜的牛血清蛋白（BSA）截留率和表面親水性得到改善。當(dāng)添加適量的O-MWNTs之后，PVDF/O-MWNTs膜的BSA截留率達(dá)到了90.0％以上，說(shuō)明我們成功的通過(guò)TIPS

3、法制備了PVDF超濾膜，這在之前的研究中鮮有報(bào)道。同時(shí)，由于膜結(jié)構(gòu)隨著O-MWNTs和PVDF濃度的提高而變得致密，使得膜的滲透通量會(huì)有所降低。當(dāng)填充適當(dāng)?shù)腛-MWNTs后，PVDF/O-MWNTs膜的機(jī)械性能得到改善。
　　其次，研究了兩種不同的添加劑（PEG200和PVP K30）在非溶劑致相法（NIPS）過(guò)程中對(duì)PVDF膜的影響。PEG200可以用來(lái)提高O-MWNTs的分散性和鑄膜液的分相速率。PVP K30是常見(jiàn)的致孔劑。

4、結(jié)果表明：PEG200可以提高鑄膜液的分相速率，膜結(jié)構(gòu)中海綿層明顯變厚。PVP K30制備的膜呈現(xiàn)明顯的大孔結(jié)構(gòu)，孔徑明顯增加。PVP K30可以提高膜的滲透性能，而PEG200由于使得膜形成致密的皮層而不利于純水通量的提高。PVDF膜的紅外表征主要呈現(xiàn)NIPS法制備過(guò)程中常見(jiàn)的β晶型。O-MWNTs的加入可以提高膜的親水性和滲透性能，適當(dāng)?shù)暮恳灿欣谔岣吣さ臋C(jī)械性能。
　　最后，在上面兩節(jié)的基礎(chǔ)上，綜合兩種常見(jiàn)的制備方法，提出