二氧化硅納米顆粒對聚偏氟乙烯超濾膜的影響及機理研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)是一種應用前景較好的超濾和微濾膜材料，但PVDF的疏水性和低強度限制其在水處理中的廣泛應用，所以，提高PVDF膜的親水性和強度處于重要的地位。近年來向鑄膜液中添加無機組分來制備有機-無機膜的研究引起了人們的關注，親水性的納米顆?？梢愿纳颇さ挠H水性和力學性能。 本論文首先探討了制備PVDF-SiO2雜化膜的可能性，發現將SiO2納米顆粒用超聲波分散在混合溶劑中能形成均勻、穩定、透明和澄清的溶液，然后在此溶液中

2、加入聚合物PVDF和添加劑經過攪拌溶解可以配成均勻穩定的鑄膜液，采用相轉化法制備了PVDF-SiO2雜化膜，研究了SiO2納米顆粒對鑄膜液粘度和成膜過程的影響，及不同孔結構下SiO2納米顆粒對膜超濾性能及力學性能的影響規律及其機理。 研究結果表明，在含有SiO2納米顆粒的鑄膜液中，由于SiO2顆粒表面存在大量硅醇基，硅醇基和DMAC之間具有強烈的相互作用，使PVDF鏈更容易聚集形成大分子網絡而增加了鑄膜液粘度，又由于膜表面富含羥

3、基，膜的接觸角由71°降為63°，PVDF膜的親水性增加。 對于沒有添加劑的PVDF相轉化膜，納米SiO2顆粒使膜的孔隙率增大，純水通量增大，截留率略微減小，納米SiO2顆粒主要起致孔劑的作用，使雜化膜的拉伸強度變小，彈性模量增大；在加入較少的添加劑，如PVP1％或LiCl1％時，SiO2使膜的結構變得致密，在截留率變化極微的情況下雜化膜的水通量提高了1倍多，拉伸強度變大，彈性模量減小，且以PVP為添加劑的膜強度弱??；當加入添加