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膜的亲水改性及研究现状

时间:2022-04-17 22:09来源:毕业论文
PVDF超滤膜的改性方法多种多样,主要分为膜表面改性以及膜的基体改性。PVDF超滤膜的表面改性是指对膜的化学改性及对其结构的优化。此方法只改变膜表面的亲水性、黏结性、生物相

PVDF超滤膜的改性方法多种多样,主要分为膜表面改性以及膜的基体改性。PVDF超滤膜的表面改性是指对膜的化学改性及对其结构的优化。此方法只改变膜表面的亲水性、黏结性、生物相容性和抗污染性,赋予膜新的表面功能,不改变PVDF膜的性质和本体结构。针对已成型膜的表面改性常用的技术方法有等离子体磺化改性、表面改性、表面化学改性和辐照接枝改性等[[[] 张佳, 孙秀丽。 聚偏氟乙烯膜的改性及其在水处理中的应用[J]。 河南科技, 2011, 12(23): 66-67。]]。PVDF膜表面改性是通过高能电子束、γ-射线、紫外射线、等离子辐照、表面涂覆、化学处理等在PVDF超滤膜表面引入各种极性基团或含有亲水基团的分子链段,其中表面接枝方法能够实现亲水官能团或分子链与PVDF膜基材的化学键接,使改性膜材料的亲水效果稳定持久[[[] 刘富。 PVDF, PVC微孔膜亲水化改性研究[D]。 浙江大学, 2007。]]。80007

PVDF超滤膜的基体改性方法则主要分为共聚改性和共混改性两类[[[] 芦艳, 赵国发, 张广洲, 卢大山。 相转化法制备PVDF超滤膜及其亲水化改性研究进展[J]。 塑料工业, 2011, 39(10): 17-25。]]。共聚改性,即膜材料化学处理改性,是指通过化学方法使PVDF分子链上带有亲水性基团或单体从而提高膜本体的亲水性。要先对PVDF分子进行“活化”处理,这是由于PVDF的化学性质稳定性强,直接加入亲水性基团物质或单体不容易发生反应,然后在其分子链上引入亲水性基团或接枝亲水性单体,以提高其亲水性。共聚改性的工艺过程比较繁复,一般需要分成多个小步骤[[[] 湛含辉, 罗娟。 聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展[J]。 湖南工业大学学报, 2011, 25(3): 31-36。]]。而共混改性则是指选用亲水性物质与聚偏氟乙烯共混来提高膜的亲水性,本文所用的浸没沉淀相转化法即属于共混改性。PVDF是疏水性材料,改性时与之共混的物质称为亲水性材料,改性能否成功的关键就在于这二者的相容性。共混改性又可以分为有机物共混改性和无机物共混改性。这几种方法都可以从根本上提高PVDF超滤膜的亲水性。论文网

为了使PVDF膜具有更广泛的应用,对其亲水性进行改性具有重要意义[[[] Ruiz-Hitzky E, Darder M, Alcântara A C S, et al。Recent Advances on Fibrous Clay-Based Nanocomposites[M]。 Berlin: Springer International Publishing, 2014: 39-86。]]。从现有的研究汇总之中可以看出,对基体改性中添加无机颗粒共混改性的研究逐年增多,改性效果良好、前景乐观。而由于PVDF良好的化学稳定性[[[] 李红宾, 王薇, 张宇峰。 聚偏氟乙烯膜亲水化改性的研究进展[J]。 高分子通报, 2014(7): 24-29。]-[[] Suhartono J, Tizaoui C。 Polyvinylidene fluoride membranes impregnated at optimised content of pristine and functionalised multi-walled carbon nanotubes for improved water permeation, solute rejection and mechanical properties[J]。 Separation & Purification Technology, 2015, 154: 290-300。]],共聚改性的处理比较困难。目前亲水性PVDF膜的主要制备方法是共混改性,此法操作简便、无需预处理、成本低且改性彻底,但共混体系的相容性机理的还需进一步的研究,无机小分子的共混改性研究也有良好的前景。

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