聚偏氟乙烯-四氧化三鐵超濾膜的研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)膜有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐溫性等特點(diǎn)，但強(qiáng)疏水性限制了PVDF膜的應(yīng)用，近年來添加親水性無機(jī)粒子對聚合物膜改性受到了許多關(guān)注。以PVDF為基材、用磁性Fe3O4作為無機(jī)填料制備有機(jī)-無機(jī)雜化超濾膜的研究較尚未見報道；若在制膜過程中外加磁場將改變磁性Fe3O4粒子的排列，并可能對膜的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響，目前相關(guān)研究較少。
　　 本文首先采用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備PVDF-Fe3O4雜化超濾膜(稱為未磁化膜)，通過

2、超濾實(shí)驗(yàn)評價膜的通量、截留率、耐污染性、強(qiáng)度等性能，并用掃描電鏡(SEM)觀察膜的斷面結(jié)構(gòu)，研究Fe3O4含量和PVDF濃度對未磁化膜的影響。然后在凝膠浴外使用水平磁場，在其他條件完全相同的情況下制備PVDF-Fe3O4雜化超濾膜(稱為磁化膜)，并研究Fe3O4含量和PVDF濃度對磁化膜的影響。最后比較有/無水平磁場下制得的磁化膜與未磁化膜性能與結(jié)構(gòu)的差別，進(jìn)一步測試磁化膜與未磁化膜的接觸角、紅外光譜和動態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)(DMA)，深入探討磁

3、場對制備PVDF-Fe3O4雜化超濾膜的影響。
　　 研究結(jié)果表明，在無磁場條件下制膜，當(dāng)Fe3O4含量低于65wt[％]時，膜通量隨Fe3O4含量緩慢上升，當(dāng)Fe3O4含量為65[％]～80[％]之間時，純水通量迅速上升；隨著Fe3O4含量的增加，截留率表現(xiàn)為先緩慢上升，填料量達(dá)到65wt[％]后基本穩(wěn)定；填料含量為70wt[％]～75wt[％]的未磁化膜強(qiáng)度較好；從未磁化膜的斷面SEM照片可知，F(xiàn)e3O4粒子對皮層影響不大，

4、但能使支撐層得到疏松的結(jié)構(gòu)并加強(qiáng)孔之間的貫通性；PVDF濃度為14.6wt[％]，F(xiàn)e3O4含量為70wt[％]時，未磁化膜綜合性能較好。
　　 在有磁場條件下制膜，當(dāng)Fe3O4含量低于65wt[％]時磁化膜通量上升緩慢，高于65wt[％]后迅速上升；截留率隨Fe3O4含量緩慢上升，60wt[％]以后變化不大；Fe3O4含量為65wt[％]～70wt[％]的磁化膜耐壓性較好；從磁化膜斷面SEM照片可知，磁場改變了Fe3O4粒子的