PVDFEVOH共混膜制备及其抗污染特性的分析.pdf

第35卷第1期 膜科学与技术 V01．35No．1 2015年2月 MEM丑RANESCIENCEANDTECHNOLOGY Feb．2015 蔡巧云，王磊+，苗 瑞，王旭东，吕永涛 (西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安710055) 摘要：用相转化法对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行了乙烯一乙烯醇共聚物(EVOH)共混改 性，系统考察PVDF／EVOH共混比和凝胶浴温度对共混膜性能的影响．并使用原子力显微镜 (AFM)胶体探针定量测定了共混改性前后，亲／疏水性污染物与膜之间作用力的变化特点，结 容性最佳的共混比为9：1．与纯P、佃IF膜相比，PvDF／EVOH共混膜的亲水性明显提高．共 混膜的亲水性及拉伸强度随着凝胶浴温度的增大而增大，但是纯水通量随着凝胶浴温度的增 大而减小．主要是因为高凝胶浴条件下膜表面有致密的皮层形成。膜一污染物间作用力及污 染试验表明，添加EVOH后有效降低了膜一污染物间的相互作用力及相应的膜污染速率，表 明了EVOH的引入能有效改善了膜的抗污染性． 关键词：PVDF／EVOH超滤膜；共混；凝胶浴温度；膜污染；作用力 中图分类号：TQ028．8文献标志码：A 文章编号：1007—8924(2015)0卜0028一07 doi：10．16159／i．cnki．issnl007—8924．2015．01．006 近年来，超滤技术以其高效、节能、无二次污染 EVOH由于化学链上带有较多的亲水性羟基化学 等优点被广泛地应用于污水处理与净化过程中．其 键而受到诸多分离膜研究者的关注。但是，其很少 中，PVDF以其高强度、抗酸碱、良好的机械性能及被用来改性超滤膜，因为其机械强度及与其他聚合 稳定的化学性等优点成为应用最广泛的超滤膜材料 物的兼容性非常差[12]．EVoH的亲水性、机械强度 之一[1_3]．但是，众多的研究表明，PⅥ)F超滤膜的及兼容性的特点与PⅥ)F这些特征相反．因此，本 强疏水性能导致其在实际的污水净化或处理过程 研究提出将两者共混来改善PⅥ)F疏水性． 中，污染物在膜表面或膜孔内迅速吸附，造成膜通量 本研究的主要目的是通过浸没沉淀相转化法对 及膜性能的不断衰减(即膜污染)是限制其推广应用 PⅥ)F／EVoH进行共混改性，系统地考察共混比和 的主要屏障[4．5]．相反，亲水性的超滤膜易与污水中凝胶浴温度对共混膜渗透性能、形貌结构、机械性能 的水分子优先结合，在膜表面形成致密的水化层，不 等的影响．并使用一cOOH及一OH官能团探针分 但有效阻止了污染物与膜之间的相互作用，而且使 别代表实际废水中广泛存在的疏水性腐殖酸(HA) 得堆积于膜表面的污染物易于清洗[6]．因此，对 及亲水性海藻酸钠(SA)，定量测定一C00H、一0H PⅧF超滤膜进行亲水化改性成为解决其污染问题 分别与PⅥ)F膜及该共混膜之间的相互作用力，结 的有效手段之一． 合相应的HA与SA模拟废水过滤试验，来解析共 目前，对PVDF膜进行亲水化改性的方法较混EVOH对PvDF膜抗污染性能的影响．最终为 多口_9]，其中共混[10-11]亲水性膜材料来改善其疏水PVDF／EVoH共混膜的改性及其在水处理中的应 性技术以其高效、易于操作等优点被广泛应用． 用提供基础． 收稿日期：2014一02—20；修改稿收到日期：2014一03—19 126．corrL*通讯作者，E-Hlail：w10178@126．com 万方数据 第1期 蔡巧云等；PⅥ)F／EvoH共混膜制备及其抗污染特性的分析 1．5胶体探针的制备及粘附力的测定 1 实验部分 1．5．1典型污染物的选择 1．1主要试剂