基于MWCNTS-PVDF的混合基體平板膜的制備與性能研究.pdf

1、由于聚偏氟乙烯(PVDF)擁有杰出的物理性能和化學(xué)性能,故常把PVDF作為制備分離膜的基體材料。但用PVDF作為基體材料制備出的分離膜表面能較低、親水性較差,用該分離膜進行水處理時,具有易被污染、使用壽命短等缺點。通過向鑄膜液中添加經(jīng)改性后的多壁碳納米管,可以改善PVDF膜的親水性,使其能夠被更好地應(yīng)用。
　　首先,本文通過低溫?zé)嶂孪喾蛛x法制備得到PVDF平板膜。研究了PVDF的濃度、添加劑的含量以及冷卻方式等制膜條件對膜的微觀結(jié)

2、構(gòu)、純水通量、截留率、孔隙率以及力學(xué)性能等的影響,并通過掃描電子顯微鏡觀察膜的微觀形態(tài),從而得到適宜的實驗條件。
　　其次,本文選用經(jīng)功能化后的羥基化多壁碳納米管(MWCNTs-OH)作為改性劑,將其加入到鑄膜液中并對鑄膜液進行微波超聲,以使MWCNTs-OH分散均勻,從而制備得到MWCNTs-OH/PVDF平板膜。研究了MWCNTs-OH的添加量及管徑大小對膜的微觀結(jié)構(gòu)、純水通量、截留率、孔隙率、親水性、機械性能及抗污染性能等的

3、影響。研究發(fā)現(xiàn):膜的純水通量會隨著MWCNTs-OH含量和管徑的增加而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢;對聚乙二醇10000(PEG10000)的截留率在一定程度上有所提高;相比于原膜,其力學(xué)性能有明顯的提高,且均表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢;抗污染性能測試結(jié)果顯示,向鑄膜液中添加MWCNTs-OH會提升膜的抗污染性能。根據(jù)以上測試結(jié)果可得到MWCNTs-OH的最佳濃度及管徑尺寸。
　　最后,本文選用經(jīng)功能化后的羧基化多壁碳納米管(MWCNTs

4、-COOH)作為改性劑,將其加入到鑄膜液中并對鑄膜液進行微波超聲,以使MWCNTs-COOH分散均勻,從而制備得到MWCNTs-COOH/PVDF平板膜,研究了MWCNTs-COOH的添加量及管徑尺寸對膜的微觀結(jié)構(gòu)、純水通量、截留率、孔隙率、親水性、機械性能及抗污染性能等的影響。實驗表明:膜的純水通量同樣隨著MWCNTs-COOH含量的升高及管徑的增加,呈先增大后減小的趨勢;與原膜相比,對聚乙二醇10000(PEG10000)的截留率也