PVDF-PAN-有機納米粘土雜化中空纖維超濾膜的制備與表征.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)是一類性能優(yōu)良的膜材料，通過干-濕相轉(zhuǎn)化法紡絲工藝制備PVDF/PAN共混中空纖維超濾膜，研究了紡絲工藝參數(shù)對中空纖維超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響；通過在鑄膜液體系中直接加入有機納米粘土，制備了不同納米粘土含量的PVDF/PAN/有機納米粘土雜化中空纖維超濾膜，研究了添加劑種類和有機納米粘土加入量對雜化膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　 通過改變鑄膜液組成（聚合物濃度、添加劑含量）和紡絲工藝條件（凝膠浴溫度、芯液溫度、干

2、程、芯液中溶劑含量），研究各因素改變對PVDF/PAN共混中空纖維超濾膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著鑄膜液中聚合物濃度的增加，膜內(nèi)海綿孔逐漸發(fā)展，亞層指狀孔結(jié)構(gòu)受到抑制。PVDF共混一定量的親水性PAN，有利于提高膜的親水性，改善膜的性能。添加少量的LiCl有利于抑制大孔結(jié)構(gòu)形成，當含量過高時，會促使指狀孔結(jié)構(gòu)的生長。隨著外凝膠浴溫度升高，指狀孔在寬度和長度上長大，大孔結(jié)構(gòu)增多，膜內(nèi)表面上的孔徑增大；較低的外凝膠浴溫度有利于形成指

3、狀孔。芯液中DMAc含量增加，指狀孔結(jié)構(gòu)減少，海綿孔發(fā)展，純水通量和孔隙率降低，牛血清蛋白截留率增加。隨著干程的增大，指狀孔結(jié)構(gòu)變寬，有了出現(xiàn)大孔穴的趨勢，中空纖維膜的表面變得更為平整，膜的水通量增大，截留率降低；當干程為1cm時，拉伸性能最好。
　　 采用納米微粒與高分子直接共混法和干-濕相轉(zhuǎn)化法，將有機納米粘土添加到鑄膜液中制備PVDF/PAN/有機納米粘土雜化中空纖維超濾膜。研究了制膜工藝條件、添加劑種類和有機納米粘土含量

4、對雜化膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，在相同的條件下，只改變添加劑種類，雜化膜水通量由小到大排序為：無添加劑＜LiCl＜PVP k30＜復(fù)配添加劑，截留率的排序為：PVP k30＜復(fù)配添加劑＜無添加劑＜LiCl； LiCl作添加劑時，雜化膜有較好的拉伸性能，以PVP k30為添加劑制備的膜的壁厚較大。鑄膜液中加入有機納米粘土后，對雜化膜的結(jié)構(gòu)和性能有較大影響。通過對雜化膜的SEM、AFM觀察和性能表征發(fā)現(xiàn)，當有機納米粘土的含量為0.48w