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相转化温度对聚偏氟乙烯/凹凸棒石混合基质超滤膜制备及结构的影响(4)

时间:2021-12-22 19:14来源:毕业论文
(3)添加剂种类 PVDF膜材料的溶解度、铸膜液黏度、孔径大小及膜孔结构等均受添加剂种类选择的影响。制膜过程中常用的小分子量添加剂有聚乙烯基吡咯

(3)添加剂种类

PVDF膜材料的溶解度、铸膜液黏度、孔径大小及膜孔结构等均受添加剂种类选择的影响。制膜过程中常用的小分子量添加剂有聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)等[28],这类添加剂有利于形成小孔,具有所制膜的孔径较为均匀,通量较大,且在后处理过程中容易洗脱等优点。而无水氯化锂(LiCl)则能够在保持膜截留效率的同时提高膜通量,也是制膜过程中较为理想的一种添加剂。沈惠玲[29]向PVDF/二氧化硅(SiO2)体系中添加致孔剂PEG,采用相转化法制备PVDF/SiO2杂化膜,其实验结果表明,PEG的加入对SiO2在PVDF体系中的分散十分有利,能够明显增加界面微孔的数量,不仅可使所得膜保持较高的截留率,而且能在一定程度上提高膜的纯水通量,同时分析电镜断面结构图可知,加入PEG后膜中的大孔数目明显增多,孔壁上微孔数目也相应增多。Pei Lixia[30]等采用相分离法制备PVDF-LiCl共混膜并对膜性能进行测试,其实验结果表明,随着不断增加铸膜液中LiCl的用量,共混膜对水蒸气的吸附能力和水蒸气在膜中的渗透速率均有所提高,接触角降低,亲水性能显著增强。文献综述

(4)挥发时间

挥发时间也对膜的结构形态和最终性能有着很大的影响,随着挥发时间的延长,膜的孔隙率相应减小。这是由于在铸膜液与空气相接触时,挥发性较强的添加剂会从气-液界面中较快的挥发出来,导致铸膜液表层的溶剂浓度高于内部,在将膜浸没到凝固浴中之后由于内外浓差梯度较大使得溶剂与非溶剂之间的交换速率受到抑制,膜的孔隙率就会降低。

1。4  智能膜

1。4。1  智能膜的定义及分类

膜分离技术与传统的分离技术(如蒸馏等)相比具有高效、节能、设备简单、操作容易及对环境污染较小等特点,在节能降耗、清洁生产及循环经济中发挥着越来越重要的作用[31]。随着膜分离技术的不断发展,膜材料已经开始从以往不能即时响应环境变化向着功能性、智能化的方向发展。这类分离膜中含有能对外界刺激做出即时反应的基团或链段,可使膜结构随外界刺激的变化而发生可逆的改变,并通过自主调节膜的性能,如孔径大小和亲疏水性等,使膜的通量得到控制,从而提高膜的选择性。因此,这类分离膜也常常被称为智能膜[32]。

智能膜的划分方式有很多。根据膜材料的来源进行划分,智能膜有天然膜和合成材料膜之分,其中合成材料膜又可以进一步细分为无机材料膜和有机材料膜。根据环境刺激信号的不同来划分,智能膜又可以分为温度响应膜、pH响应膜、电场响应膜、压力响应膜、光响应膜及湿敏膜等[33]。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

1。4。2  智能膜的制备

目前,国内外研究成熟的智能膜制备方法主要有表面涂覆法、电引发法、辐射法、原子转移自由基聚合(ATRP)法、碱处理法及臭氧处理热引发法等。

(1)表面涂覆法

将PVDF膜直接浸没在温敏性聚合物溶液中,过一段时间后将其取出,即可制得PVDF温敏膜。Fan Qiuxi等[34]将PVDF膜浸入到温敏性聚合物PNIPAAm溶液中制备PVDF温敏膜,并通过测试其对强力霉素盐酸溶液的透过性验证了膜的温敏性能。

(2)电引发法

电子加速器处理氮气保护下的PVDF膜,于膜表面形成活化中心,再将所得膜浸没到所要接枝的温敏性单体溶液中进行聚合反应,即可制得PVDF温敏膜。

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