功能化納米TiO2改性PVDF圖案膜及其性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)是一門用于物質(zhì)分離、濃縮和提純的經(jīng)濟、環(huán)保、高效的技術(shù)手段。聚偏氟乙烯(PVDF)是應用最廣泛的膜分離材料之一，但是PVDF極強的疏水性使得PVDF膜在水過濾的過程中存在通量低、易污染等問題。所以，提高PVDF膜親水性成為近年來研究的熱點。
　　為緩解PVDF膜污染問題，選擇AgP@TNT(磷酸銀修飾TiO2納米管)和Ag@TNT(硝酸銀修飾TiO2納米管)，經(jīng)相轉(zhuǎn)化法改性PVDF圖案膜。利用掃描電鏡、接觸角和機械性能等

2、表征其基本性能;此外，以牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)為模擬污染物，通過分離性實驗、膜阻力分析、靜態(tài)吸附與解吸以及抑菌圈法等考察了改性PVDF圖案膜的抗污染性和抑菌性。
　　結(jié)果表明，添加TNT、AgP@TNT和Ag@TNT能改善PVDF圖案膜的微觀結(jié)構(gòu)與分離性能，即改性PVDF圖案膜的皮層變薄，亞層中微孔數(shù)增多，孔之間的連通性變好，且機械強度和韌性也得到了改善。其中，Ag@TNT改性PVDF圖案膜(ATM)的效果最佳，其純

3、水通量顯著提高，由M膜的282.6 L/m2·h上升至480.4 L/m2·h，而截留率和孔隙率也有所增大，分離性能得到提升;水接觸角下降明顯，降低了48.2°，表明改性PVDF圖案膜的親水性得到有效地改善。
　　在抗污染實驗中，改性PVDF圖案膜的抗污染能力和通量恢復能力都有顯著增強。其中ATM過濾HA和BSA的通量衰減率較PVDF圖案膜下降了約33.9％和30.2％，通量恢復率上升了約27.9％和22.5％;靜態(tài)吸附實驗表明:

4、改性PVDF圖案膜對HA和BSA的吸附量都有顯著地下降，ATM的吸附量由M的57.4μg/cm2和45.5μg/cm2下降為26.8μg/cm2和24.6μg/cm2，解吸率均上升了50％以上;從膜修正污染指數(shù)(MFI)值和抑菌實驗結(jié)果表明:改性PVDF圖案膜抗污染能力和抑菌性均得到了提高。
　　比較PVDF平板膜與PVDF圖案膜可知，圖案膜的親水性與抗污染性均更佳，其中純水通量:平板膜為438.1 L/m2·h而圖案膜是為480