耐污染PVDF膜的制备及性能研究文献综述
2020-06-24 19:47:19
文 献 综 述 耐污染PVDF改性膜的制备及其性能研究 1.膜分离技术简介 自20世纪60年代第一张商业膜[1]的出现后,膜分离技术得到了快速的发展。
膜分离技术是一种新型的分离技术,具有能耗低、 无需添加化学试剂、使用方便等特点,膜分离技术同时具备分离、纯化、浓缩等功能。
目前,膜技术已广泛应用于食品、医药、环保、化工、冶金和电子等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最 重要的手段之一。
根据膜的孔径的大小,可以将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等;按照结构可以分为对称膜和非对称膜两种。
2.PVDF膜简介 聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶聚合物,分子结构式为[-CH2-CF2-]n,主要有α,β,γ,δ和ε五种晶型[3,4],其中最常见的为α晶型。
γ晶型为极性,其结晶度在35%-70%之间,碳的质量分数为37.6%,氟为59.4%,氢为3.0%,密度为1.75-1.78 g/cm3, 玻璃化转变温度为-39℃左右,熔点为160℃热降解,温度在316℃左右。
PVDF带有极性,能溶解在一些常用的极性溶剂中如:1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DNF)等,这使得它成为制备PVDF膜的一种理想的膜材料。
作为一种典型的高分子膜材料,PVDF膜由于具有优良的物理和化学性能和力学性能优良、韧性好、化学稳定性好、不易被酸碱腐蚀等特点[2,3],在国内外用量均很大。
但膜具有强疏水性。
其在水处理分离过程中会导致两个问题[1,3]:一是,分离过程中通量低,需要较大的驱动力,操作费用比较高;二是,在分离油水体系过程中,有机污染物如蛋白质容易吸附在膜表面或膜孔内而造成膜污染,导致膜性能下降,降低膜的使用寿命。