雙親性納米Ti02復合粒子改性聚偏氟乙烯超濾膜的研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)以優(yōu)良的性能成為主要制備超濾膜的優(yōu)選材料,但PVDF膜存在疏水性強和易被壓實等缺點,限制了其在水處理領域的應用。本課題從分子設計的原理出發(fā),設計并合成了可以同時提高PVDF超濾膜親水性和壓密性的雙親性納米TiO2復合粒子,將其加入 PVDF鑄膜液中,制備出水通量高、親水性好、抗壓實的PVDF超濾膜。
　　根據(jù)分子設計原理,設計并合成了雙親性聚丙烯酸(PAA)-g-硅烷偶聯(lián)劑KH570-g-納米TiO2復合粒子

2、,并對合成工藝進行了研究,實驗結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑KH570的用量為10wt.％時,偶聯(lián)劑接枝率最高,達到7.62%,納米TiO2分散性得到顯著提高;當引發(fā)劑用量為0.2%,單體用量為10g,聚合溫度為75℃,聚合時間為3h時,聚合物的接枝率最高,達到61.3%。
　　PVDF成膜工藝會對膜結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響,通過實驗確定了PVDF濃度為16wt.%、添加劑為4wt.%PVP、溶劑為DMAc、凝膠浴為10%無水乙醇、溫度為20℃時

3、制備的膜性能較佳。加入雙親性納米 TiO2復合粒子后,改性膜的水通量從純膜的80.8L/(m2h)上升到223.3L/(m2h),水接觸角從85.6°下降到47.1°,壓密系數(shù)從-0.50上升到-0.04,膜的水通量、親水性、壓密性均得到了顯著提高。
　　采用浸入沉淀相轉(zhuǎn)化法制備PVDF超濾膜,當鑄膜液體系組成變化從臨界點上方的組成進入亞穩(wěn)分相區(qū)時,體系將發(fā)生貧相成核的液-液分相,反之,體系將發(fā)生富相成核的液-液分相。本論文提出了