聚偏氟乙烯中空纖維膜表面改性研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)作為膜材料由于其疏水性而限制了其在水相分離體系中的應(yīng)用.該文采用化學(xué)接枝改性的方法對(duì)PVDF中空纖維膜進(jìn)行親水改性,研究了預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)接枝反應(yīng)的影響,以及改性后膜性能的變化.首先,以強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑處理體系對(duì)PVDF中空纖維膜進(jìn)行預(yù)處理.采用傅立葉紅外光譜(FTIR)和X光電子能譜(XPS)對(duì)預(yù)處理前后PVDF中空纖維膜表面化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)處理后PVDF中空纖維膜表面有羥基等極性基團(tuán)生成.考察預(yù)處理

2、條件對(duì)PVDF中空纖維膜力學(xué)性能及接枝反應(yīng)的影響,確定預(yù)處理?xiàng)l件為:[KOH]=2.3mol/L、KMnO<,4>％=3wt％、T=50℃和t=10min.然后,選用硝酸鈰銨作為引發(fā)劑,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為接枝單體,在水溶液體系中進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)制備PVDF-g-AMPS中空纖維膜,并利用傅立葉紅外光譜(FTIR)、X光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微鏡(AFM)等檢測(cè)手段證實(shí)了接枝共聚物的

3、存在.實(shí)驗(yàn)表明,在PVDF中空纖維膜表面接枝AMPS可有效提高PVDF中空纖維膜的親水性.改性PVDF中空纖維膜對(duì)帶有相同負(fù)電荷的小分子染料達(dá)旦黃具有明顯的截留效果.聚丙烯酰胺基甲基丙磺酸為高分子電解質(zhì),接枝在膜表面后高分子鏈與溶質(zhì)分子相互作用,可使接枝鏈構(gòu)象發(fā)生變化,從而改變膜孔徑的大小,使膜具有環(huán)境響應(yīng).考察了溶液pH值和離子強(qiáng)度對(duì)改性膜通量的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH值較高或離子強(qiáng)度較低時(shí),改性中空纖維膜通量相對(duì)較低;相反,當(dāng)pH值較