膜蒸餾用氟烷基化多孔碳微球-聚偏氟乙烯混合基質(zhì)膜研制.pdf

1、膜蒸餾過程是以疏水微孔膜為分離介質(zhì)的高效膜分離過程，近年來在水處理領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。制備高通量的疏水微孔膜是進一步提高膜蒸餾性能的關(guān)鍵。活性炭是性能卓越的無機碳材料，與有機聚合物結(jié)合能夠顯著提升分離膜性能，具有廣闊的應(yīng)用前景，若能將活性炭微粒很好的分散到PVDF膜中，并解決無機粒子與有機膜材料間的相容性問題，則有望極大改善膜的分離性能。針對上述目標(biāo)，本文圍繞制備高通量疏水PVDF/AC混合基質(zhì)膜的主題，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　

2、　本文通過對活性炭微粒進行氟烷基化改性，在其表面接枝多氟烷基鏈，用以提高與PVDF膜的相容性，改善活性炭微粒在膜中的團聚問題。改性之后，活性炭微粒在有機溶劑和膜材料中的分散性得到明顯的提高，為制備混合基質(zhì)膜提供基礎(chǔ)。
　　通過將八氟戊醇(OFP)改性后的活性炭微粒摻雜至PVDF鑄膜液中，利用干濕相分離方法制備了PVDF/AC-OFP平板膜。膜的疏水性有明顯提高，水接觸角達到128.2°;當(dāng)摻雜碳含量為0.15wt％時，膜蒸餾通量達

3、到41.4kg/m2·h，相比于摻雜未改性AC的PVDF/AC膜，提高了38.9％。
　　在此基礎(chǔ)上，分別選取四氟丙醇、十二氟庚醇、十六氟壬醇為氟烷基化試劑對活性炭進行氟烷基化接枝，考察了接枝鏈結(jié)構(gòu)對鑄膜液穩(wěn)定性、炭在鑄膜液及膜本體中的分散情況，以及對分離膜性能的影響。結(jié)果表明:四種改性活性炭均能在膜材料中分散存在，且接枝鏈較長的AC-F16對膜的疏水性提高和孔徑的增加有更積極的促進作用。經(jīng)過膜蒸餾測試發(fā)現(xiàn)，相比于PVDF/AC膜