Wang[10]等在PVDF微孔膜的表面通过表面等离子接枝法接枝聚乙烯醇(PEG),发现PEG不仅可以接枝到膜的表面,同时被接枝到膜孔壁。并且膜的接触角由原来的68°降为58°,截留率从原先的97。8%提高至99。2%,抗污染性能降低了10%,表明接枝后其亲水性能与截留率有所增强。
Boilemaker[11]等人利用辐照法在PVDF膜表面接枝热敏性聚合物,结果发现,膜通量随着接枝率的增加而不断提高,同时也决定了渗透物分子量。
虽然表面接枝能够改善膜的亲水性以及渗透性,但是也存在着因接枝分子的加入破坏原本性能的问题,这也限制了其进一步的发展。
1。2。1。2 表面涂覆来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766
表面涂覆是最为简单的一种膜表面改性的方法之一,它通过涂层等物理方法在膜表面涂覆一层亲水或两亲材料,由于膜表面聚偏氟乙烯分子链和涂覆物质疏水部能够产生氢键作用,其亲水部分覆盖在膜表层,形成一层保护膜。由于涂层与膜表面之间主要以物理吸附为主,因此缺乏稳定性,在清洗或使用过程中容易流失,改性效果效果显著降低。
Akthakui等[12]将PVDF-g-POEM涂覆在聚偏氟乙烯超滤膜的表层,结果发现覆有该共聚物后的聚偏氟乙烯超滤膜截留率达到了99。9%左右,并且具备较强的抗污染性能。
Ma[13]等在聚乙烯醇涂覆于PES膜表面并交联,研究结果表明聚乙烯醇链铺展于疏水性的PES膜表面,使膜的渗透能力下降,这有效的提高了PES膜的抗污染性。
1。2。1。3 表面偏析
表面偏析法又叫做表面富集,通过原位或者三维改性方法,不需要复杂的前后处理步骤,直接用各组分性质的不同,在相转化中重新散布,提高膜表层的性质;它的基本原理[14]是:当溶质分子存在很大差异时,它们本体内的分布就会发生较大的畸变,造成界面处较差的结构稳定性,使其在空间和位错等处存在着漏洞;这些地区非常不稳定,致使与主体性质不同的成分在畸变能的推动下,迁移至此处,降低了体内和界面的整个体统的能量。表面偏析防止成膜过程间流失溶剂,使膜的改性效果越发稳定。
表面偏析具备以下优势[14]:一、表面偏析是一种在相转化过程间的原位改性方法,它简单化改性方式,避免前后处理步骤;二、表面偏析是利用改变热力学参数的一种热力学过程,对膜性能的有效调节控制;三、表面偏析在任何一个成膜过程形成的界面处都会发生,是一种三维立体改性;四、利用表面偏析改性的膜表面是自修复的,若在操作中流失了改性剂,紧挨的其他改性剂会自觉移动,稳定维持改性成效。
Suk[15]采取表面偏析法,利用氟化表面改性分子将PVDF和PES等的疏水性能提高,结果表明通过溶剂蒸发时间的延长,表面疏水集团含量有所增长。
Zhu[16]等人利用表面偏析法制备同时具有疏油和亲水性的两亲性膜表面,将含有疏油和亲水链段的两亲性聚合物添加到铸膜液里,提高了膜的纯水通量,降低了通量衰减,并使膜达到近100%的通量恢复率,使膜在含油污水处理过程中的性能更加优异。
1。2。2 共混改性论文网
共混改性简便且常用,把亲水性的高分子聚合物添加到铸膜液中,二者混合均匀后产生具有相对亲水性的膜表面,它不会破坏本身的膜结构,也不需复杂的前后处理,能够同时很好的实现膜孔内壁和膜表面的改性,且亲水部分能够很好的在膜表层均匀的分布;对PVDF膜进行共混改性,既能够携带其本身稳定机械化性能、耐气候性等优势,又能将亲水性物质的亲水性能融合进去,达到优化膜的目的。目前,应用于共混改性的聚合高分子有机物有:亲水性高分子、两亲性高分子、无极纳米粒子。