粗糙基底輔助相轉(zhuǎn)化法高度疏水PVDF微孔膜及其膜蒸餾特性研究.pdf

1、疏水性微孔膜主要應(yīng)用于膜蒸餾、膜吸收、膜氣提等氣-液膜接觸器中。近年來(lái)，隨著這些膜接觸過(guò)程應(yīng)用研究的發(fā)展，高性能疏水微孔膜的研制逐漸引起人們的關(guān)注，其中，追求膜表面的高度疏水甚至超疏水性是本領(lǐng)域的前沿探索性課題。
　　本文提出一種高度疏水聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜的制備方法——以適當(dāng)型號(hào)的耐水砂紙為制膜基底，N，N-二甲基乙酰胺（DMAc）為溶劑，正辛醇（Octanol）為非溶劑添加劑，采用粗糙基底輔助相轉(zhuǎn)化法制備PVDF膜，凝

2、膠劑依次為濕空氣及水。接觸角實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用該方法可使膜底面與水的接觸角達(dá)140°，顯示出高度疏水性。
　　從粗糙基底的作用和非溶劑添加劑效應(yīng)兩個(gè)方面對(duì)高度疏水性表面結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，粗糙基底不僅提供了膜底面的微米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)，而且對(duì)相轉(zhuǎn)化過(guò)程有一定影響，使PVDF成品膜的結(jié)晶度增大。對(duì)非溶劑添加劑效應(yīng)的研究則表明，辛醇的加入使鑄膜液的熱力學(xué)穩(wěn)定性下降，凝膠沉淀更易發(fā)生，凝膠動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，非溶劑添加劑辛醇的加入延

3、緩了聚合物溶液的相轉(zhuǎn)化速率，有利于固-液分相對(duì)液-液分相的競(jìng)爭(zhēng)，這將有利于膜底面納米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)的形成。上述研究表明，粗糙基底與非溶劑添加劑的協(xié)同作用促進(jìn)了聚合物結(jié)晶和晶粒粗化，從而在膜底面生成了微-納復(fù)合階層結(jié)構(gòu)，使膜底面的疏水性大幅提高。
　　考察了鑄膜液配比和各制膜條件對(duì)粗糙基底輔助相轉(zhuǎn)化法PVDF膜結(jié)構(gòu)與表面浸潤(rùn)性及透過(guò)性能的影響，在此基礎(chǔ)上，制備出高度疏水且具有良好透過(guò)性能和機(jī)械強(qiáng)度的PVDF微孔膜，并得出高度疏水PVDF