PVDF超濾膜進(jìn)行聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)紫外光照射接枝的膜面表征與抗污染分析.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)因突出的化學(xué)、機(jī)械和熱穩(wěn)定性等功能性而廣泛用于膜材料制備，但由于其較低的表面能、強(qiáng)疏水性導(dǎo)致在膜分離過程中容易產(chǎn)生膜污染，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用。目前，工業(yè)中廣泛采用對(duì)PVDF膜進(jìn)行共混改性、化學(xué)改性、光接枝等改性，提高其親水性和抗污染性。
　　本文利用紫外光輻照將含有親水性基團(tuán)羰基和聚乙二醇的聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)接枝到疏水性的PVDF超濾膜表面，完成膜的親水改性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，通過加入交聯(lián)劑

2、 N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)可以減少接枝層的溶脹性。該方法采用紫外光輻照接枝，不會(huì)損壞膜材料的本體性能，并且工藝簡單、成本較低。本文主要研究不同改性條件下的膜改性效果，通過各種測試手段對(duì)該型膜進(jìn)行表征，利用乳化油溶液和牛血清蛋白(BSA)溶液分離效率和抗污染性，還將改性膜用酸堿及次氯酸鈉溶液進(jìn)行接枝層的穩(wěn)定性測試。
　　實(shí)驗(yàn)通過紫外光輻照將PEGMA接枝到膜上，利用傅里葉紅外光譜(FTIR)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，PE

3、GMA成功的接枝到膜表面；通過場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)的結(jié)果表明，接枝改性后膜的孔徑縮小和孔隙率降低。在膜表面潤濕性方面，研究結(jié)果表明經(jīng)PEGMA接枝改性后膜的親水性增強(qiáng)，隨著接枝濃度和時(shí)間的延長，膜表面接觸角不斷下降，如原膜的接觸角為77°左右，經(jīng)80g/L的PEGMA接枝60min后接觸角為58°左右。對(duì)于水通量，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)PEGMA接枝后，隨著接枝濃度和接枝時(shí)間的增加，膜純水通量不斷在下降，如原膜的純水通量為184.9L/m2

4、·h左右，經(jīng)40g/L的PEGMA接枝60min后，純水通量為162.2 L/m2·h左右；加入MBAA后，膜的吸水率出現(xiàn)相反的趨勢，接枝濃度和接枝時(shí)間的增加，膜的吸水率在不斷的下降，且加入MBAA后比單純PEGMA接枝接觸角略微上升，純水通量略微下降。在模擬污染實(shí)驗(yàn)中，在過濾 BSA溶液時(shí)，原膜在起始過濾時(shí)截留率低于改性膜，而隨過濾時(shí)間延長，原膜的截留率高于改性膜，而單純PEGMA接枝后的截留率低于加入MBAA后接枝膜的截留率。