文 献 综 述 膜分离技术是以物质分离、浓缩和提纯为目的的经济、环保、高效的分离手段。

目前,聚偏氟乙烯(PVDF)已经是当今世界上应用最广泛的膜分离材料之一,它具有抗氧化活性强,耐化学性优异,热稳定性强,机械强度大,成膜性能良好等优良性能,但由于其表面能低,疏水性强而使其容易受到蛋白质和水处理系统中其他杂质的污染,导致膜通量下降,膜的使用寿命减小,更换成本增加,这就限制了PVDF膜在水处理领域的应用。

[1] 聚偏氟乙烯： 以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,通过对PVDF的选型、添加剂种类、共混改善以及其环境条件的研究,讨论了高性能PVDF超滤膜的主要制备条件:选择适合的PVDF、添加剂可制得高通量小孔径高强度的中空纤维超滤膜。

[2] 聚偏氟乙烯(PVDF )作为一种新型氟碳热塑性塑料有极好的耐气候性和化学稳定性, 用波长为 20 ～ 400 nm 的紫外灯照射一年 ,其性能基本不变 ,其薄膜置于室外一二十年也不变脆龟裂, 在室温下不受酸、碱等强氧化剂和卤素腐蚀, 只有发烟硫酸、强碱和二甲基乙酰胺等少数化学品能将其溶胀或部分溶解 .PVDF 的导热性差 , 熔体粘度较高 .沈熔等[3] 将所制 PVDF 微孔膜在 250 ℃、20 余种溶剂中浸泡 72 h 后 ,膜各方面性能基本不变.由于聚偏氟乙烯具有上述优点, 且能流涎成性能较好的薄膜, 所以美国Millipore 公司在 20 世纪 80 年代中期首先用该聚合物开发出 Durepore 型微孔膜 , 并推向市场.近年来国内科研人员对此聚合物成膜进行了深入研究,但作为工业用 PVDF 膜及由该膜制成的膜组件不多 .目前对于聚偏氟乙烯膜应当在原有基础上, 努力开发出高性能的疏水性微孔膜和小孔径亲水性超滤膜, 并解决亲水性 PVDF 膜的耐污染问题, 努力缩短与世界先进水平的差距。

改性聚偏氟乙烯膜： 由于聚偏氟乙烯膜应用的方面不同, 对其性能的要求也不同 .在膜蒸馏中希望聚偏氟乙烯膜的疏导致严重的膜污染 ,所以通过改善聚偏氟乙烯膜的等[4] 用非离子表面活性剂 Tw een 80 的水溶液浸泡 PVDF 超滤膜和先采用化学处理使 PVDF 超滤膜表面具有极性基团 ,利用氢键作用,再在其表面作涂层处理, 覆盖亲水性化合物 , 使膜具备更稳定的亲水性.这两种方法可使聚偏氟乙烯超滤膜的通量从88 .8 L/(m2#183;h)分别提高到 628 .8和 799 .8 L/(m2#183; h),在一定时间内可提高和改善膜的通量.但随时间的延长 , 表面活性剂逐渐脱落, 通量下降.Del-tef[5] 将 PVDF 超滤膜浸在 SO3/(C2H5O)3PO 中进行磺化 ,并将磺化后的膜用 N -乙酰乙醇胺处理 . 发现膜经处理后 , 其纯水通量从3 200 L/(m2#183;d)升高到 3 900 L/(m2#183;d),但对于人血清白蛋白的截留率由 97 %下降到 93 %。

为了得到更好的 PVDF 疏水膜或亲水膜 , 可将 PVDF 高分子进行化学处理后制膜[6]或利用化学改性处理成品膜 .[9] 表面涂覆： 表面涂覆改性通常是通过氢键、交联等作用方式, 在经过碱处理脱除 PVDF链的 HF或用等离子体对聚偏氟乙烯膜表面进行刻蚀后涂覆一层亲水性物质 ,如表面活性剂、壳聚糖等.双亲性表面活性剂能在与它相接的界面上形成致密的亲水层 ,从而改善界面的亲水性 ,增大膜通量 ,减少膜污染.但这种改性方法不稳定, 随着运行时间的延长 ,改性层较易脱落. XU等人[7]用 KMNO4 /KOH体系脱除聚偏氟乙烯链的 HF, 再涂覆 PVP水溶液制得亲水性的PVDF-PVP膜.利用黄酮和 PVP功能团之间的氢键作用 ,通过改性后的膜进行超滤实验,进一步纯化萃取液中的含银杏总黄酮中的黄酮 .实验结果表明, GBE溶液的通量大大增加, 最终产物中黄酮的含量从 21.3 wt%增加到 34.8 wt%, 接触角由 76#176;降为 35#176;. SOMNUK等人[8]采用浸泡、径流流法 , 以及浸泡和表面径流相结合的方法研究了壳聚糖浓度、改性时间对聚偏氟乙烯膜改性效果的影响 .用浸泡和表面径流同时改性的膜较其他方法抗污染能力最强 ,接触角由 115 #177;2#176;降至 61.5#176;.电镜扫描和红外光谱结果表明, 壳聚糖既可以覆在膜表面 ,也可以进入膜孔内, 从而提高了膜的亲水性,可以有效防止膜的蛋白质污染 .[10] 近年来，聚偏氟乙烯以优良的化学稳定性、耐辐射性、抗污染性、耐热性和易成膜等优点成为主要制膜材料，由于PVDF具有强疏水性，有机物所造成的膜污染问题，是影响其广泛运用的瓶颈。

研究[11-14]表明广泛存在于废水和天然水体中的溶解性有机物如腐殖质，蛋白质和多糖是造成膜污染的主要有机物。

[15] 课题目的与内容 将平板纤维膜上浸涂，减小分离层孔径的同时，进一步提高孔径分布的均匀性，增加膜材料的亲水性，应该是有利于提高膜的抗污染性能。

孔径减小，可以截留更广泛的污染物，甚至于制成纳滤膜，在饮用水处理领域，去除水中的细菌，病毒，有机物乃至部分重金属离子。

膜以其优异的性能应于膜处理技术，开拓了其在化工精馏、新能源、以及污水处理等领域的应用。