溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究
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1.5.1课题研究的意义..............................................................……,............................................……,.......……14
聚偏氟乙烯(PvDF)膜由于其优良的可加工性、化学稳定性、孔径可控和耐热性能
而广泛地应用于微滤和超滤工程。但是由于PVDF膜表面疏水性强,尤其是应用在油水分
离、蛋白质水质分离等方面时,容易产生吸附污染。有效的亲水化改性就成为PvDF膜研
究中的重要课题。本文通过浸没沉淀法制备PvDF膜,考察了制膜条件与PvDF膜结构和
与PVDF链形成紧密的缠结,可有效提高PvDF膜的力学性能,共混膜浸润性能提高。
关键词:聚偏氟乙烯多孔膜相转化
浙江大学硕士学位论文
formationofmembranes,themigrationofPMMAtothetoPsurfaeeofthemembraneimProved
thehydroPhilieity.
2.1实验试荆和仪器.……。.…“..-…”.....................……“”.“......……“”二”..……“二”..”....……“..........................……16
2.1.1主要原料和试剂...............................................................................................................................……16
PVDF催化膜的制备及性能研究开题报告
PVDF催化膜的制备及性能研究开题报告一、开题背景随着环境保护意识的提高和科技的不断进步，催化膜作为一种新型的催化材料，其应用越来越广泛，被广泛应用于有机合成、废水处理、催化反应等领域。
其中，PVDF催化膜是一种性能优异、稳定性高的催化膜，具有广泛的应用前景。
二、研究内容本研究计划通过改变PVDF催化膜的结构和制备条件，探究PVDF催化膜的性能变化规律，明确其催化机理与反应条件对催化效率的影响，从而提高催化膜的活性和稳定性。
具体研究内容如下：1. PVDF催化膜制备方法优化：通过改变溶液浓度、溶剂种类和浸渍次数等因素，优化PVDF催化膜的制备方法，提高膜的质量和稳定性。
2. PVDF催化膜的表征和性能研究：通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等方法，对PVDF催化膜的形貌和化学组成进行表征分析，探究其催化性能和稳定性变化规律。
3. PVDF催化膜在有机合成中的应用研究：通过自由基反应、氧化反应等有机合成反应，探究PVDF催化膜在不同反应条件下的催化效率和稳定性，探究其催化机制，为其在工业生产中的应用提供理论基础。
三、研究意义PVDF催化膜作为一种新型的催化材料，其具有良好的催化效率和稳定性，是未来催化领域的研究重点。
本研究通过对PVDF催化膜制备方法的优化和性能的研究，为其在有机合成、废水处理等领域的应用提供新的理论和实践基础，具有重要的科学意义和应用前景。
四、研究方法本研究采用溶液法制备PVDF催化膜，利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等技术对PVDF催化膜进行表征和分析，通过自由基反应、氧化反应等有机合成反应研究PVDF催化膜的催化效率和机制。
同时，通过对比实验和理论分析，探究PVDF催化膜的优化制备方法和催化机制，提高其催化活性和稳定性，为其工业应用提供理论支持。
五、研究计划1. 第一年：PVDF催化膜制备方法优化和表征分析；2. 第二年：PVDF催化膜的性能研究和有机合成反应研究；3. 第三年：催化机制模拟和催化膜工业应用研究。
强疏水性PDMS／PVDF微孔膜的制备及其性能研究
备疏 水微 孔 膜 的 常用 材料 ＿２］。近 年来 ，越 来 越 多 的 研 究者 致力 于 通过 ＮＩＰＳ法 制备 ＰＶＤＦ膜及 对 ＰＶＤＦ膜 进行 性能 改进 研究 。冯 春生 等 ｒ３ 制 备 了用 于膜 蒸 馏 的 Ｆ２．４平板 微孔 膜 ，水接 触角 达 到 （８６．６－４ ＿－０．５１）。，比相 同条件 下制 备 的 ＰＶＤＦ膜 的增 大 了 ６．６（。）。Ｋｕｏ等 ＿４］ 通 过 ＮＩＰＳ法 ，利 用 乙醇 做凝 胶 浴 ，制 备 了水 接触 角 高 达 １４８。的 ＰＶＤＦ疏 水微 孔膜 。根据 Ｍａｏ等 的报道 ， 他 们探 索 了 ２种 改 进 的 制 备 超 疏 水 ＰＶＤＦ膜 的方 法 ， 制 备 出的膜 与水 的接 触 角高达 １５０ ｏ）。第一 种方 法是
第 ３Ｏ卷 第 ４期 ２０１６年 ４月
中 国 塑 料
ＣＨ ＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ
Ｖ ｏ１．３０，Ｎｏ．４ Ａ ｐｒ．，２０１６
强 疏 水 性 ＰＤＭＳ／ＰＶＤＦ微 孑Ｌ膜 的 制 备及 其 性 能 研 究
郑兆姗 ，李鹏仙 ，李冰冰 ，孙 德
（长 春 工 业 大学 化 学 工 程 学 院，吉 林 长 春 １３００１２）
０ 刖 罱 近 年来 ，膜 技 术 与 其 他 分 离 技 术耦 合 引 起 了研 究
人 员极 大 的兴趣 ，如 膜 蒸馏 （ＭＤ）、膜 接 触 器 （ＭＣ）、膜 萃取 （ＭＥ）和膜 结 晶 （ＭＣｒ）等 。在 上述 过 程 中 ，具 备 优 异 的疏水 性能 的微 孔 膜 是 至 关 重 要 的＿】］。ＰＶＤＦ是 制
摘 要 ：利用非溶剂相转化法 （ＮＩＰＳ），通过 在聚偏 氟 乙烯 （ＰＶＤＦ）铸膜 液 中加 入 聚二 甲基硅 氧烷 （ＰＤＭＳ），制备 了 ＰＤＭＳ／ＰⅥ）Ｆ共混 疏水微孔膜 ，并研究 了凝 胶浴 组成 （水／乙醇）对 铸膜液凝 胶动力 学 、膜形 貌 、疏水 性及 力学性 能的 影 响。结果表 明 ，随着凝胶浴 中乙醇百分含 量由零增 加至 １００ 时 ，ＰＤＭＳ／ＰＶＤＦ共混膜的断面上指状孔基本 消失 ， 海绵状孔结构 贯穿 断面 ；当凝胶浴 中乙醇含量 为 １００ 时 ，ＰＤＭＳ与 ＰＶＤＦ发生 分相 ；膜 表面疏水 性能增 加 ，水 接触 角达 到 １３９．６８。；弹性模量 、拉伸强度 、断裂伸长率分别 由 （４８．Ｏ６±４．２０）、（２．８２±０．１５）ＭＰａ、（９２．９０±２．５３） 下 降至 （１５．７０￣２．８３）、（Ｏ．７２￣０．１３）ＭＰａ、（１５．４７１１．６３） 。 关 键 词 ：聚二 甲基硅氧烷 ；聚偏氟 乙烯 ；疏 水性 ；微孔膜 ；力学性能 中图分类号 ：ＴＱＯ２８．８ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１００１—９２７８（２０１６）０４—００４０ ０５
PVDF超滤膜的制备及其成膜机理研究
Ｙ ９口，：＿７２６
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硕士学位论文
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论文题目里迎Ｅ超逮腿数剑釜盈墓盛照扭堡硒塞
作者姓名 指导教师
研究了成膜条件对膜的结构与性能的影响。ＰＶＤＦ浓度的增加会使膜结构更加致密。 对不同溶剂而言，用翻ⅥＦ、ＤＭＡｃ和ＤＭＳＯ作为溶剂时，膜内部易形成指状孔，用ＴＥＰ 作溶剂时，则易形成网络状孔。对不同添加剂而言，ＬｉＣｌ和磷酸作添加剂会使膜表面变致 密，ＰＶＰ易于形成疏松性结构，甘油使膜内孔的连通性好，而水作添加剂时，有利于膜表 面孔密度高、孔径均一。对凝胶浴而言，当凝胶浴中加入弱凝胶剂对成膜的影响与对聚膜 液进行预蒸发所得到的效果类似，都会使膜形成多孔的表面，同时抑制内部指状孔的生成。 另外，凝胶浴温度升高可以抑制结晶现象，并使膜表面孔径和孔密度增加。研究结果表明， 当制膜液组成为７８％ＤＭＡｃ、１７％ＰＶＤＦ和５％甘油，以５０。Ｃ纯水为凝胶浴时，制得表面
ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ—ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｆｌｏｒｙ。Ｈｕｇｇｉｎ’Ｓ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｆｉｃｋ’Ｓ ｌａｗ，Ｍｕｌｔｉ—ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍｓ ａｎｄ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ ｐａｔｈｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．
致密、截面结构为指状孔，孔连通性较好的超滤膜。在Ｏ．ｔＭＰａ下，水通量为８３Ｌ／ｍ２／＾， 对牛血清白蛋白的截留率为９２％。 关键词：聚偏氟乙烯，超滤膜，热力学模型，动力学模型，成膜机理
热致相分离法制备pvdf膜的研究
热致相分离法制备pvdf膜的研究PVDF膜是一种广泛用于生物医学领域的材料，制备方法也有多种，其中热致相分离法是一种很有效的方法。
下面将介绍关于热致相分离法制备PVDF膜的研究成果。
一、热致相分离法的基本原理和优点热致相分离法是利用高分子聚合物在一定温度下从溶液转变为凝胶，然后将凝胶快速冷却形成膜的方法。
这种方法具有高效、简单、易于控制和成本低等优点，因此已成为制备PVDF膜的一种主要方法。
二、热致相分离法制备PVDF膜的步骤1. 预处理PVDF材料。
将PVDF材料切割成薄片或粉末，利用水或有机溶剂对其进行溶解或分散，再通过超声波或搅拌等方式充分混合。
2. 制备混合液。
将预处理好的PVDF材料和溶剂混合，加入表面活性剂以提高混合液的稳定性，调节混合液的pH值以控制膜的形态和孔隙度。
3. 滤膜。
将混合液放置在一个有微孔的膜上，并利用压力差使混合液通过膜孔，形成均匀的PVDF膜。
4. 热处理。
将PVDF膜放入加热器中，升温至50-60℃，使其水分蒸发。
然后将温度升至100-120℃，使聚合物在溶剂中逐渐转化为凝胶状态。
接着将凝胶快速冷却至室温，使其固化形成PVDF膜。
三、影响PVDF膜性能的因素1. 溶剂选择：不同溶剂对聚合物的分子链结构和分子间相互作用不同，对膜的形态和性能也会产生影响。
2. 表面活性剂：表面活性剂能增加膜材料和溶剂之间的相容性，使膜表面更加光滑和均匀。
3. 溶液pH值：调节pH值可以控制膜的表面形态和孔隙度。
4. 热处理过程：温度、时间和冷却速率等参数的调整也会影响膜的孔隙度和结构。
四、未来研究方向1. 发展新型溶剂和表面活性剂，进一步提高PVDF膜的性能。
2. 探究热致相分离法对PVDF膜微结构和性能的影响机制和规律。
3. 尝试将热致相分离法制备的PVDF膜与其他材料进行复合，提高其应用范围和性能。
综上所述，热致相分离法制备PVDF膜是一种简单、高效和成本低的方法，制备出的PVDF膜性能卓越，具有广阔的应用前景。
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究聚偏氟乙烯（PVDF）功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究引言：聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种常用的聚合物材料，因其良好的绝缘性、耐腐蚀性和热稳定性，在电子、能源和环境等领域展示了广泛的应用潜力。
近年来，通过结构调控，可以制备出具有特殊功能的PVDF薄膜，如压电、热电、超疏水等，从而拓展其在科技工业中的应用。
本文将重点讨论PVDF功能性薄膜的制备方法、结构调控以及性能研究进展。
一、PVDF功能性薄膜的制备方法1. 溶液法制备：将PVDF溶解于合适的溶剂中，通过旋涂、浇铸或喷涂等方法在基底上得到薄膜。
2. 热压法制备：将PVDF粉末加热至熔点以上，然后在加压条件下使其冷却固化，得到均匀的薄膜。
3. 拉伸法制备：将PVDF薄膜在合适的温度条件下进行单向或多向拉伸，从而获得具有特殊结构和性能的薄膜。
二、PVDF薄膜的结构调控1. 聚合度控制：通过聚合反应条件的调整，可以控制PVDF分子链的长度，从而影响薄膜的机械强度和热稳定性。
2. 结晶度调控：通过不同的拉伸温度和速度，可以达到调控PVDF薄膜的结晶度，进而调控其压电和热电性能。
3. 复合材料改性：将其他材料（如纳米颗粒、碳纳米管等）引入PVDF薄膜中，可以改善其机械、电学和光学性能。
三、PVDF功能性薄膜的性能研究1. 压电性能：采用电介质弛豫谱（DEP）等实验方法，研究PVDF薄膜在外加电场下的压电响应，用于传感器和压电发电等领域。
2. 热电性能：利用瞬态热法（TGS）和热电比较法（Seebeck）等实验手段，研究PVDF薄膜的热电转换效率和功率因子，用于热电能量收集和转换。
3. 超疏水性能：通过改变PVDF薄膜的表面形貌或引入疏水性表面涂层，研究其在润湿性能和抗污染性方面的应用潜力。
结论：聚偏氟乙烯（PVDF）功能性薄膜通过不同的制备方法和结构调控手段，可以获得具有特殊功能的薄膜材料。
其在压电、热电和超疏水等领域的研究表明，PVDF薄膜具有广泛的应用潜力。
聚偏氟乙烯PVDF超滤膜的制备与性能的研究
改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的制备与性能的研究施柳青 卞晓锴 陆晓峰中国科学院上海应用物理研究所，上海201800摘要：以改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐）为膜材料，绘制了PVDF-DMAc，PVDF-NMP，PVDF-DMF，PVDF-DMSO 不同溶剂体系的三元相图；采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜，研究了铸膜液中溶剂体系、不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响，对膜的亲水性和抗污染性能进行了测试和对比。
结果表明：在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中，所需非溶剂( 水) 的量的顺序为: DMAC＞NMP＞DMF ＞DMSO；以DMAC为溶剂时制备的改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐）制膜液液-液分层速度减慢，得到的膜表面相对致密截留率高；随着聚合物浓度的提高，膜的通量下降，截留率上升，提高膜的性能；蛋白溶液连续运行实验及接触角测试结果显示接枝了马来酸酐后，改性PVDF制备的超滤膜的透过性能和抗污染性能均得到了提高。
关键词：改性聚偏氟乙烯；相转化法；超滤膜；三元相图随着超滤技术应用领域的日益扩大, 人们对各种可溶性溶质的浓缩、分离、提纯和净化,对超滤膜提出了更高的要求，因而对膜材料的品种和性能提出了更高的要求，对超滤膜的品种及性能要求越来越高。
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种疏水性的线型结晶性聚合物，具有优良加工性能、热稳定性能和耐化学腐蚀性等特点，近年来在膜分离技术领域中受到了人们的关注，在环保、冶金、医药、食品加工等领域有广泛的应用〔1 〕。
我们获得改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐），在PVDF本体上接枝马来酸酐的新型膜材料，对此展开了研究，制备超滤膜。
本文以改性PVDF-马来酸酐为膜材料，采用相转化的方法制备超滤膜, 研究了铸膜液中溶剂体系，不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响，对改性PVDF-马来酸酐和PVDF超滤膜的抗污染性能和接触角进行了测试和对比。
1实验部分1.1 实验材料及试剂聚偏氟乙烯（PVDF）、改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐），聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮（PVP），所用的有机溶剂主要有：N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基乙酰胺（DMAC）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、牛血清蛋白（BSA, M n=67000）。
超疏水聚偏氟乙烯复合微孔膜的制备及性能
2018年第37卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·673·化 工 进展超疏水聚偏氟乙烯复合微孔膜的制备及性能王志英1，韩承志1，于泳波1，邓会宁2，李春利 1（1河北工业大学化工学院，天津 300130；2河北工业大学海洋学院，天津 300130）摘要：提出了一种超疏水聚偏氟乙烯（PVDF ）复合微孔膜的制备方法。
以相转化法制备的PVDF 膜为基膜，通过恒压过滤将多壁碳纳米管（MWCNTs ）沉积到PVDF 基膜表面，再经聚二甲基硅氧烷（PDMS ）溶液修饰，可制得接触角达162°、滚动角约10°的PVDF 复合微孔膜。
用原子力显微镜和扫描电镜对膜表面进行结构分析，并测试了膜的接触角、气通量和机械强度等性能，考察了MWCNTs 及PDMS 浓度对膜结构和性能的影响。
研究表明，CNTs 在具有微米级粗糙度的基膜上强化了纳米结构，提高了膜的粗糙度，PDMS 降低了膜的表面能，二者协同作用使复合膜的接触角大幅提高，滚动角显著下降。
与高度疏水的PVDF 基膜相比，PVDF 复合膜的疏水性大幅提高，断裂伸长率加倍，在模拟海水真空膜蒸馏过程中，保持了较高的传质通量和截留率，具有更好的操作稳定性和抗污染性能。
关键词：膜；制备；聚偏氟乙烯；过滤；碳纳米管；超疏水中图分类号：TB383；TQ028.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）02–0673–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0777Preparation and properties of superhydrophobic PVDF microporouscomposite membraneWANG Zhiying 1，HAN Chengzhi 1，YU Yongbo 1，DENG Huining 2，LI Chunli 1（1College of Chemical Engineering ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ；2College of MarineScience and Engineering ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ）Abstract: A novel method is reported to fabricate superhydrophobic polyvinylidene fluoride(PVDF) microporous composite membrane. PVDF microporous membrane prepared by phase inversion was used as the support membrane. Functional multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were deposited on the support membrane by constant pressure filtration ，then the prepared membrane was coated with polydimethylsiloxane （PDMS ）. The obtained composite membrane exhibited super-hydrophobic property with the water contact angle of 162° and the sliding angle of about 10°. The morphology ，contact angle ，N 2 flux and the tensile strength of the membranes were tested. The effect of the concentration of MWCNTs and PDMS in the coating solution on the structure and properties of the membranes were also investigated. The results showed that the addition of MWCNTs strengthened the nanostructures of the membrane surface and improved the roughness of the membrane simultaneously. The PDMS coating reduced the surface energy of the membrane. Their synergistic effect increased the contact angle and decreased sliding angle of the composite membranes significantly. Compared with the hydrophobic PVDF support membrane ，the hydrophobicity of the composite membrane was better ，and the elongation at breaking was doubled. In the vacuum membrane distillation of the simulated第一作者：王志英（1977—），女，博士，副教授，主要从事膜分离技术方向的研究。
《2024年溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》范文
《溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》篇一一、引言随着膜分离技术的不断发展，微孔膜作为膜分离技术的核心组成部分，其制备方法和性能研究成为科研领域的热点。
聚偏二氟乙烯（PVDF）因其优异的化学稳定性、热稳定性和良好的成膜性能，在微孔膜的制备中得到了广泛应用。
本文将针对溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能进行深入研究。
二、溶液相转化法的基本原理溶液相转化法是一种制备微孔膜的常用方法，它主要通过溶剂、非溶剂与聚合物溶液相互作用，使聚合物溶液发生相分离，进而形成微孔结构。
在PVDF微孔膜的制备过程中，溶液相转化法主要包括铸膜、凝固、相转化和后处理等步骤。
三、PVDF微孔膜的结构控制1. 铸膜液组成：铸膜液的组成对PVDF微孔膜的结构有着重要影响。
通过调整铸膜液中PVDF的浓度、添加剂的种类和含量等，可以实现对微孔膜结构的控制。
例如，增加PVDF浓度可以提高膜的致密性，而添加适量的添加剂可以改善膜的表面形态和孔隙结构。
2. 凝固条件：凝固条件对微孔膜的孔隙结构和尺寸有着显著影响。
通过调整凝固浴的组成、温度和凝固时间等参数，可以控制微孔膜的孔径大小、连通性和分布情况。
3. 后处理工艺：后处理工艺包括热处理、化学处理等步骤，可以进一步优化微孔膜的结构和性能。
例如，热处理可以消除膜内的残余应力，提高其热稳定性；化学处理可以改善膜的表面性质，提高其亲水性和抗污染性能。
四、PVDF微孔膜的性能研究1. 机械性能：PVDF微孔膜具有良好的机械性能，包括较高的拉伸强度和抗撕裂性能。
通过优化制备工艺和调整铸膜液组成，可以进一步提高其机械性能。
2. 化学稳定性：PVDF微孔膜具有优异的化学稳定性，能够抵抗酸、碱、有机溶剂等化学物质的侵蚀。
这使得它在恶劣环境下仍能保持良好的分离性能。
3. 分离性能：PVDF微孔膜的分离性能主要取决于其孔隙结构和尺寸。
通过控制制备过程中的结构控制因素，可以实现对微孔膜分离性能的优化。
混合稀释剂制备PVDF微孔膜的结构与性能研究
１ ・ ０
塑 料 工 业
ＣＨ Ｉ ＮＡ ＰＬＡＳ ＣＳ Ｉ ＴＩ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
第３ ８卷第 １ ２期
２１ ０ ０年 １ ２月
混 合稀 释 剂制 备 Ｐ Ｄ Ｖ Ｆ微 孔膜 的结构 与性 能研 究
肖凯军 ，熊 璞
（ 南理 工 大 学 轻 工 与 食 品 学 院 ，广 东 广 州 ５ ０４ ） 华 １６ ０
关 键 词 ：聚偏 氟 乙烯 ；微 孔膜 ；稀 释 剂 ；热 致 相分 离 ；结 构 ；性 能
中图 分 类 号 ：Ｔ ３５ ３ Ｑ ２． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ５ ７ （０ ０ １ ０ １ ０ ０ ５— ７０ ２ １ ） ２— ００— ４
Ｓｔ ｙ ｏ ｔ ｕｃｕｒ ｓ ａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒｉ ｓ ｏ ｕｄ ｎ Ｓ ｒ ｔ ｅ ｎ ｏ ｅ ｔｅ ｆ ＰＶＤＦ ｅ ｂ ａ ｅ Ｐｒ ｐａ ｅ ｉ ｅ ｌ ｅ ｓ Ｍ ｍ ｒ ｎ ｅ ｒ ｄ Ｂｙ Ｍ ｘ ｄ Ｄｉｕ ｎｔ
术
摘 要：以邻苯二甲酸二甲酯 （ Ｍ ）和 Ⅳ，Ⅳ一二 甲基 乙酰胺 （ Ｍ ｃ Ｄ Ｐ Ｄ Ａ ）作 为混 合稀释剂 ，采用 复合热致相分 离 法制备 聚偏氟乙烯 （ Ｖ Ｆ Ｐ Ｄ ）微孔膜 ，并用扫描电镜 、差示扫描量热分 析仪 、拉 伸压 缩材料试验机等测试 仪器对微孑 Ｌ
膜结 构 和性 能 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ：随着 Ｐ Ｄ Ｖ Ｆ含 量 增 加 ，体 系 的结 晶度 下 降 ；随 着 混 合 稀 释 剂 中 Ｄ Ｐ含 量 增 加 ， Ｍ
ＤＳＣ ａ ｄ ｅ ｓｌ ｏ ｒ ｓ ｉｎ ｔ ｓｉ ｇ， ｔｅ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｎ ｒ ｐ ｒｉｓ ｏ ｍｂ ａ ｅ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔｎ ｉｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｅ ｔｎ ｈ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆ ｍｅ ｒ ｎ ｓ ｓｕ ｉｄ． Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｄ ｔａ ｔ ｈ ｈ ｗｅ ｈ ｔｗｉ ｔ ｅ ＰＶＤＦ ｃ ｎ ｅ ｔｉ ｃ ｅ ｓｎ ｈ ｏ ｔ ｎ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ， ｔ ｒ ｓａｌｎｔ ｙ ｔｍ ｅ ｒ ａ ｅ ｈｅ ｃ ｙ ｔｌｉ ｉ ｓ ｓｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ． Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｉ ｃｅ ｓ ｆｃ ｎ ｙ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｏ — ｔ ｎ ｆＤＭＰ ｉ ｈｅ ｍｉｅ ｉ ｅ ｔ ， ｔ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｆｔ ｅ ｍｅ ｒ ｎ ｎ ｒ ａ ｅ ｒ ｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｅ ｓ ｄ， ｗｈ ｌ ｅ ｔｏ ｎ ｔ ｘ ｄ ｄ ｌ ｎ ｓ ｈ ｔｅ ｇｈ ｏ ｈ ｍｂ ａ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｆ ｓ ， ｎ ｈ ｎ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｕ ｉ ｉｅ ｔ ｅ ｗａｅ ｕ ｎ ｒ ａ ｅ ｈ ｔ ｒｆ ｘｉ ｃ ｅ ｓ ｄ， ａ ｄ ＢＡＳ ｉ ｔｒ ｅ ｔ ｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｌ ｎ ｎ ｅ ｃ ｐ ｉ ａ ａ ｉｙｄ ｃ ｅ ｓ ｄ． Ｔ ｅ ｃ ｏｉ ｇ ｒ ｔ ａ ｉ ｌ ｆｅ ｔｏ ｏ ｏ — ｏ ｈ ｏ ｌ ａ ｅｈ ｄ ｌｔ ｅ ｅ ｃ ｎ ｐ ｒ ｓ ｎ ｔ ｉｙ ｏ ｅ ｍｅ ｔ ｆｔ ｍｂｒｎ ｈ ａ ｅ， ｂ ｔｗｉｈ ｔ ｅ ｃ ｏｉ ｇ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｇ， ｔ ｅｗａｅ ｕ ｎ ｒ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｏ ｌ ａｅ ｄ ｃ ｅ ｓｎ ｎ ｈ ｔ ｒｆ ｘ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ， ｗｈ ｌ ｈｅ ＢＡＳ ｉ ｔｒ ｅ ｌ ｉｅ ｔ ｎ ｅｃ ｐ— ｔｏ ａ ａ ｉｙ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ． Ｗ ｈ ｌ ｈ ａ ｉ ｆＤＭＡｃ ａ ｄ ＤＭＰ ｓ １ ｉ ｎ ｃ ｐ ｃｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｉ ｔｅ ｒｔ ｏ ｅ ｏ ｎ ｗａ ／２， ｔ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｆ ｍｅ ｒ ｎ ｎ ｔ ｒ ｈ ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｍｂ ａ ｅ ａ ｄ ｗａｅ ｌ ｘ ｗａ ｂ ｉｕ ｌ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ａ ｉ ｇ ｗｉｈ ｔ ａ ｎｙ ｕ ｉ ｇ ＤＭＰ ａ ｉｕ ｎ ｓ Ｔｈ ｔ ｒｆｕ ｅ ｃ ｅ ｏ ２ ７ ｆｕ ｓｏ ｖｏ ｓｙ ｉ ｒ ｖ ｄ ｃ ｍｐ ｒｎ ｔ ｈ ｔｏ ｌ ｓｎ ｓｄｌｅ ｔ． ｅ ｗａｅ ｌ ｘ ｒ ａ ｈ ｄ ｔ ４
聚偏氟乙烯(PVDF)膜的制备及在水处理中应用的研究
微孔膜 的新技术 ，它开辟了相分离法制备微孔 膜的新 途 径， 且制得膜 的结构 多样 。ＴＰ 法 制备 微孔 膜 主要 包 ＩＳ
括 以下几个步骤ｌ， 。 加Ｊ
凝 固条件等影响相转化过程 ，可 以制得各种截 留分子量 和透水量的超滤膜 。其具体 过程 为 ：先将高分 子材料溶
于溶剂中 ，加入添加剂 ，配成铸 膜液 ，然后通过 流涎法 制成所需形状 ，如平板 型、圆管 型或 中空纤 维型 ，之后 将膜 中溶剂 部分 蒸 发 ，将 膜浸 在 非 溶剂 的液 体 中 （ 如 水） ，液相 的膜便在 液体 中凝胶 固化 ，最 后对 固化 的膜 进行 热处 理 和预压处 理 ，即可得 到超滤 膜ｌ 。为 了提 加Ｊ
４ ％之间 ，溶 液浓度太低则膜 强度 差 ，浓度太 高则 聚合 ０ 物溶解状态不佳ｌ 。 ，
浸没沉淀法制备 Ｐ Ｄ 膜具体过 程是将 Ｐ Ｄ ＶＦ Ｖ Ｆ与高 沸点的极 性溶 剂形 成 均匀 溶 液 ，再将 聚 合物 溶 液浸 入 水 、醇以及酮等非溶剂凝 固浴 中，此时聚合 物溶液 内的 溶 剂向非溶剂扩散 ，而凝 固浴 中的非溶剂 向聚合物 内扩 散，形成动力学 的双扩 散过程 ，随着 扩散 的不断进 行 ，
２０ ０７年第 １ ２期
．
合参数 ，并根据溶剂 、添加 剂等对膜 孔隙率 、通量 和截
留 的影响，制成 了孔 隙率为 ８％，水通量为 ５ 率 ０ ８～
图 ＴＰ ＩＳ制微孑 膜工 艺流 程 图 Ｌ
５ ％时 ，制备 了表面疏松 、 １３ １ 的葡聚糖水溶液 对 ．× ０
截流率达 ９ ％ 以上 、溶液 通量 达 ３０ ２×１６ ／ ｈ Ｐ ０ ．６ ０ Ｌ ｍ・ ・ ａ 的高性 能中空纤维膜 。 （ ）热 致 相 分 离 法 （ ＩＳ ２ ＴＰ ） 热 致 相 分 离 法
PVDF_PVA共混膜的研究_李娜娜
式中 ,下标 d 、p 、h 分别表示色散力 、偶极力和氢 键组分 。Hildebrand 将溶度参数δ用于表征聚合物之 间的热力学相容性[15] ,并得到如下混合焓的计算式 : Δ Hm =φ1φ2 [ (δd1 - δd2 ) 2 + (δp1 - δp2 ) 2 + (δh1 - δh2 ) 2 ]
水性
中图分类号 : TQ028. 8
文献标识码 :A
文章编号 :100129731 (2007) 1221975206
1 引 言
聚偏氟乙烯 ( PVDF) 是一种半结晶型聚合物 ,由 于 C —F 键长短 ,键能强 (486kJ / mol) ,故 PVD F 耐热 、 耐腐蚀 、耐辐射 ,并且强度高 、韧性好 ,是膜制备的优选 材料[1 ,2 ] 。然而 ,由于 PVD F 本身的疏水性 ,使 PVD F 膜水通量很低 ,限制了它的广泛应用 ,所以对 PVDF 膜进行亲水改性的研究备受关注[3～5] 。共混是一种可 以有效 改 变 聚 合 物 材 料 性 能 的 方 法[6] , 目 前 针 对 PVD F 制备膜材料常用的共混体系有 PVDF/ 聚乙二 醇 ( P E G) ,PVD F/ 甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA) , PVDF/ 丙烯腈 ( PAN) ,PVD F/ 尼龙 6 ( PA6) ,PVDF/ 醋酸纤维 素 ( CA) 以及 PVD F/ 聚氧乙烯 ( P EO) 等 。 [7～12 ]
为水滴落在膜上 10s 。
对于相容的极性共混体系 ,不仅要求二者的溶度 参数δ相近 ,而且还要求二者的溶度参数δd ,δp ,δh 也 分别相似 ,即Δ Hm 越小 ,相容性越好 。利用上述关系 式对本文二元共混体系计算可知 : PVA 的δd1 = 16. 3 , δp1 = 19. 2 ,δh1 = 3. 3 ; PVD F 的δd2 = 16 ,δp2 = 14. 3 ,δh2 = 23. 9 。由于δh1 与δh2 相差较大 ,所以可推测 PVD F/ PVA 为非相容二元共混体系 。 3. 2 PVD F/ PVA 共混比对膜结构及性能的影响
聚氨酯_聚偏氟乙烯微孔透气膜的制备及性能研究
聚氨酯/聚偏氟乙烯微孔透气膜的制备及性能研究发布时间：2022-09-02T01:39:18.310Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期（下）作者：贾锦涛王丽华[导读] 采用湿相转化法制备了聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混膜。
用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了PU/PVDF共混膜的形态和结构贾锦涛王丽华天津日津科技股份有限公司天津东丽区 300000摘要：采用湿相转化法制备了聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混膜。
用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了PU/PVDF共混膜的形态和结构，并测试了PU/PVDF共混膜的性能。
研究了PVDF含量对共混膜的透气性、结晶度和力学性能的影响。
关键词：聚氨酯；聚偏氟乙烯；共混膜；透气性；结晶度；工业的发展和人民生活水平的提升，人们对防水透气服装鞋帽等面料的需求逐年增加。
世界各国的研究人员已经开始重视防水透气高分子薄膜及涂层产品的研究。
由聚氨酯(PU)制成的薄膜和涂层具有防水和透气功能。
由于其原料廉价易得、制膜简单、优异的力学性能、良好的生物学性能和良好的化学稳定性，在膜分离、防水透气织物、生物组织工程等领域受到越来越多的关注。
一、实验1.主要原料。
聚氨酯(PU):纤维级，苏州卡美琪有限公司;聚偏氟乙烯(PVDF):纤维级，科威公司;N，N-二甲基甲酰胺(DMF):分析纯，麦克林试剂网。
2.主要设备及仪器。
扫描电子显微镜(SEM):JSM-6380LV型，电子公司;X射线衍射仪(XＲD):PW3040/60型，纳科公司;毛细流孔径仪:PO ＲOLUX1000型;德国普罗美特有限公司;接触角测量仪:POWEＲEACH型;中晨数字技术设备有限公司;电子万能试验机:CMT4503型，新三思材料检测有限公司。
3.共混膜的制备。
在DMF为溶剂的铸膜液中，保持PU和PVDF的总质量比为15%，按比例100/0、90/10、80/20、70/30、60/40，分别与DMF加入三口瓶中，在室温下持续搅拌至完全溶解，制得铸膜液;真空脱泡后，在干燥洁净的玻璃板刮制0.4 mm厚度均匀的铸膜液，并立即浸入去离子水中48 h;铸膜液分相成膜后，采用清水将膜表面的溶剂洗净，待用。
浸没沉淀法制备PVDF微孔膜
3、聚合物的浓度、溶剂/非溶剂体系的选择、制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液组成、凝胶浴的组成等对 膜的结构形态和性能影响较大;
极性由大到小： DMF > 二噁烷> 丙酮> THF
添加剂对膜结构和性能的影响
通过调整聚合物溶液中添加剂的种类和比例可以影响溶液中胶束聚集态 和网络状态的比例及尺寸、混合溶剂的溶度参数和化学位以及凝胶过程中 水与混合溶剂的交换扩散速率, 最终影响膜成型后的孔径大小、分布及孔 隙率
含大分子致孔剂PVDF中空纤维膜貌
孔膜,在不同聚合物浓度下均发生瞬时液-液分相, 但是对高浓度的聚合物
聚 合
制膜液,薄膜/凝固浴界面处的聚合物浓度较高,因而将形成孔隙率较低的多 孔表层,所形成膜的水通量亦较小。
物
浓
度
的
影
响
PVDF浓度对膜性能的影响
溶剂/非溶剂体系
当铸膜液中溶剂向外扩散传质的速度大于非溶剂向内传质的速度时, 有利于形成表皮致密膜;而当非溶剂向内扩散传质的速度大于溶剂向外传质 的速度时, 易形成多孔膜。
加入不良溶剂对膜结构的影响
凝固浴组成对膜结构和性能的影响
非溶剂与溶剂之间的相互作用影响膜的结构和性能。二者相互作用越 大, 也就是二者溶度参数差值越小, 聚合物凝胶速率越快, 从而产生较大 的指状孔,而较慢的凝胶速率产生海绵状孔。
结论
1、浸没沉淀相转化法制膜过程中, 聚合物的相转变(如凝胶化、玻璃化转变或结 晶)可有效固定由液-液分相过程所形成的结构形态, 并最终形成不同结构形态的聚合 物分离膜；
添加剂
改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究
改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究摘要：超滤膜是一种应用广泛的分离膜，在水处理、生物医药等领域具有重要的应用价值。
本文采用改性聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，研究了其超滤膜的制备方法、表征以及成膜机理。
通过改变改性PVDF的结构和形貌，优化了超滤膜的性能，提高了其分离效果和通量。
1. 引言超滤膜是一种基于压力驱动的分离技术，能够将溶质、悬浮物和高分子物质从溶液中分离出来，并保留小分子溶质和溶剂。
由于其具有高效、节能、环保等特点，被广泛应用于水处理、食品加工、生物医药等领域。
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种常用的超滤膜材料，具有良好的耐温性、化学稳定性和机械强度，适用于制备高性能的超滤膜。
2. PVDF超滤膜的制备方法本文采用相控相转移法制备改性PVDF超滤膜。
首先，将PVDF溶解在适量的溶剂中，形成聚合溶液。
然后，在共溶剂中加入表面活性剂，形成微乳液体系。
通过温度和加入剂浓度的控制，实现了改性PVDF超滤膜的制备。
最后，将超滤膜置于水中进行后处理，去除表面活性剂，得到纯净的超滤膜。
3. PVDF超滤膜的表征采用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对超滤膜进行形貌表征。
结果显示，改性PVDF超滤膜表面呈现出均匀的孔洞分布，孔径大小在10-100 nm之间。
采用接触角测试仪对超滤膜进行表面润湿性测试，发现改性PVDF超滤膜具有良好的亲水性。
4. PVDF超滤膜的性能测试采用纯水通量和蛋白溶液截留率测试PVDF超滤膜的性能。
发现改性PVDF超滤膜具有较高的纯水通量和良好的蛋白截留性能。
通过调节改性PVDF超滤膜制备过程中的条件，进一步优化了超滤膜的性能，提高了截留率和通量。
5. PVDF超滤膜的成膜机理改性PVDF超滤膜的成膜机理主要包括相变分离机理和凝胶化机理。
相变分离机理是指在超滤膜成膜过程中，溶剂发生相变，从溶液中分离出来，形成薄膜。
凝胶化机理是指溶剂的凝胶化与PVDF聚合物的交联反应，形成高分子凝胶结构。
改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究
改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究摘要：改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜具有很高的分离效率和抗污染能力，在水处理、污水处理和生物制药等领域有广泛应用。
本文综述了改性PVDF超滤膜的制备方法和表征技术，并对其成膜机理进行了研究，以期对改善超滤膜的性能和降低制备成本提供参考。
1. 引言超滤膜是一种孔径在0.001~0.1μm之间的膜，具有较高的分离效率和抗污染能力。
传统的超滤膜主要由聚合酰胺、聚砜和聚乙烯醇等材料制备，但这些材料的成本高且易堵塞。
改性PVDF超滤膜由于其良好的力学性能、化学稳定性和可调控的孔径大小，成为了一种理想的超滤膜材料。
本文将综述改性PVDF超滤膜的制备技术和表征方法，并对其成膜机理进行探讨。
2. 改性PVDF超滤膜的制备方法目前，改性PVDF超滤膜的制备方法主要包括相分离法、混杂法和相转移法。
相分离法是将改性剂与PVDF共溶或部分溶解，再通过共熔或凝固相分离的方法制备超滤膜。
混杂法是将改性剂与PVDF加入到溶解液中，形成共混体系，再通过相应的制膜方法制备超滤膜。
相转移法是将改性剂通过相转移作用使PVDF表面产生相区性质，再通过制膜方法制备超滤膜。
这些制备方法都可以在一定程度上改善超滤膜的分离性能和抗污染能力。
3. 改性PVDF超滤膜的表征技术改性PVDF超滤膜的表征技术主要包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、穿透电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、接触角测量等。
SEM可以观察超滤膜表面形貌，TEM和TEM可以观察膜内结构和孔径分布。
FTIR可以分析膜材料的化学结构和改性剂的分布情况，接触角测量可以评估超滤膜的亲水性能。
4. 改性PVDF超滤膜的成膜机理改性PVDF超滤膜的成膜机理包括湿法成膜机理和干法成膜机理。
湿法成膜机理是通过溶剂挥发和相分离等过程形成膜结构，干法成膜机理是通过拉伸、热处理和交联等过程形成膜结构。
《2024年溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》范文
《溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》篇一摘要本文主要研究溶液相转化法在制备PVDF（聚偏二氟乙烯）微孔膜过程中的结构控制及其性能。
通过实验和理论分析，探讨了不同工艺参数对膜结构的影响，以及这些结构特性对膜性能的影响。
本文旨在为PVDF微孔膜的制备提供理论依据和实验支持，为膜材料的应用提供指导。
一、引言PVDF微孔膜因其优异的化学稳定性、热稳定性和良好的成孔性，在分离、过滤、渗透等领域具有广泛的应用。
溶液相转化法是制备PVDF微孔膜的常用方法之一。
通过研究此方法中结构控制及性能的规律，可以有效提高膜的制取效率和质量。
二、溶液相转化法基本原理溶液相转化法是通过改变溶液相的性质，使成膜液从液态转变为固态的过程。
此过程中，通过控制成膜液的组成、溶剂的选择、凝固浴的条件等参数，实现对PVDF微孔膜结构的控制。
三、实验部分1. 材料与试剂实验采用PVDF树脂、溶剂、添加剂等材料，确保其纯度和适用性。
2. 实验方法（1）制备不同配比的成膜液；（2）通过控制凝固浴的温度和组成，进行相转化过程；（3）对制得的PVDF微孔膜进行性能测试和结构分析。
四、结构控制因素及其影响1. 成膜液组成成膜液中PVDF的浓度、添加剂的种类和用量都会影响膜的结构。
高浓度的PVDF有利于形成致密的皮层，而适当的添加剂可以改善膜的孔隙率和通透性。
2. 凝固浴条件凝固浴的温度和组成是影响相转化过程的关键因素。
低温或特定的凝固浴组成可以诱导快速的相分离，从而得到孔径较小、结构紧凑的膜；反之，则可以得到大孔径、高孔隙率的膜。
3. 工艺参数优化通过实验，优化成膜液组成和凝固浴条件，以获得最佳的结构控制效果。
五、性能研究1. 膜的形态结构通过扫描电子显微镜（SEM）观察膜的表面和断面形态，分析其结构特点。
2. 膜的物理性能测试膜的机械性能、热稳定性和化学稳定性，评估其在实际应用中的可靠性。
3. 膜的分离性能测试膜的渗透性、截留率等指标，评价其在分离、过滤等应用中的性能。
耐污染抗润湿PVDF膜的制备及其膜蒸馏性能研究
耐污染抗润湿PVDF膜的制备及其膜蒸馏性能研究耐污染抗润湿PVDF膜的制备及其膜蒸馏性能研究导言膜蒸馏作为一种分离和纯化溶液的重要方法，已经被广泛应用于水处理、食品加工、化工等领域。
传统的膜材料在长时间运行后，往往会发生膜表面污染和润湿问题，导致蒸馏效果下降。
为了解决这一问题，本文研究了一种耐污染抗润湿的聚偏氟乙烯（PVDF）膜的制备方法，并对其膜蒸馏性能进行了研究。
实验方法1. 膜材料制备：选择PVDF作为基材，通过溶液浸渍-烘干-拉伸制备PVDF膜。
2. 表面修饰：采用温度和溶剂双重处理，增加膜表面的疏水性。
3. 膜性能测试：对制备得到的PVDF膜进行表面粗糙度、接触角、孔径分布等性能测试。
4. 膜蒸馏性能研究：将制备好的PVDF膜应用于膜蒸馏装置，研究其在不同条件下的膜蒸馏性能，包括蒸馏效果、润湿程度、通量等。
结果与讨论经过制备得到的PVDF膜具有较小的粗糙度、较高的接触角，表明表面修饰使其具有良好的疏水性。
孔径分布均匀，使得膜具有较大的通量。
在膜蒸馏性能研究中，我们发现经过表面修饰的PVDF膜在蒸馏过程中具有较好的耐污染性能。
与传统的PVDF膜相比，其膜表面的污染现象大大减少，同时在润湿程度方面也有显著改善。
进一步的实验结果显示，经过表面修饰的PVDF膜在蒸馏过程中具有较高的蒸馏效果和通量。
这是因为膜表面的疏水性使得溶液在膜表面停留时间减少，从而有助于提高蒸馏效率。
结论本研究成功制备了一种耐污染抗润湿的PVDF膜，并对其膜蒸馏性能进行了研究。
经过表面修饰的PVDF膜表面具有良好的疏水性，能够有效减少膜表面的污染现象。
在膜蒸馏过程中，其蒸馏效果和通量也显著提高。
这些结果证明了该PVDF膜的潜在应用价值，并对膜蒸馏技术的进一步发展和应用提供了有益的指导本研究成功制备了一种耐污染抗润湿的PVDF膜，并通过性能测试和膜蒸馏性能研究对其进行了评估。
实验结果表明，经过表面修饰的PVDF膜具有良好的疏水性和较小的粗糙度，使其在蒸馏过程中表现出较好的耐污染性能和润湿程度。
蒸汽诱导法辅助相转化法制备疏水PDMS-PVDF微孔膜及其结构性能研究
蒸汽诱导法辅助相转化法制备疏水PDMS-PVDF微孔膜及其
结构性能研究
于万礼;贾琳琳;王岩;孙德
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】采用蒸汽诱导法辅助浸没沉淀相转换法制备了硅橡胶-聚偏氟乙烯(PDMS-PVDF)疏水微孔膜并用于真空膜蒸馏NaCl水溶液,通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪对微孔膜的形貌结构和表面接触角进行表征和测试,研究了相对湿度对微孔膜结构和性能的影响。
结果表明:随着相对湿度的增加,微孔膜表面接触角逐渐增加,孔隙率提高,平均孔径为(31±2)nm;截留率均达到99.9%以上,渗透通量先增加后降低;相对湿度为70%时制备的微孔膜渗透通量可达5.2kg/(m^(2)·h)。
【总页数】5页(P127-130)
【作者】于万礼;贾琳琳;王岩;孙德
【作者单位】中信环境技术投资(中国)有限公司;长春工业大学化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ051.893
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溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性
能研究
溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性
能研究
摘要：PVDF（聚偏氟乙烯）微孔膜作为一种常用的膜材料，在水处理、气体分离、生物医学等领域具有广泛的应用。
溶液相转化法是一种制备PVDF微孔膜的重要方法，其结构控制和
性能研究对于改善膜材料的性能具有重要意义。
本文通过对溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程和控制条件的分析，研究
了膜结构对其性能的影响，并对其在水处理和气体分离中的应用进行了探讨。
关键词：PVDF微孔膜；溶液相转化法；结构控制；性能
研究
1. 引言
随着环境污染问题的日益严重，膜分离技术作为一种清洁、高效的分离方法受到越来越多的关注。
PVDF微孔膜作为一种常
用的膜材料，具有优异的化学、热学和机械性能，被广泛应用于水处理、气体分离、生物医学等领域。
溶液相转化法作为一种制备PVDF微孔膜的重要方法，在结构和性能控制方面具有
一定的优势。
因此，研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程
中的结构控制及其性能对于提高膜材料性能具有重要意义。
2. 溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程
溶液相转化法是通过将PVDF溶液制备成膜后，在适当的条件
下进行相转化，形成微孔结构的方法。
该方法具有操作简便、成本低、可控性强等优点。
溶液相转化法制备PVDF微孔膜的
具体过程如下：
2.1 PVDF溶液制备
PVDF溶液的制备是制备微孔膜的关键步骤之一。
一般采用溶
剂法将PVDF溶解在适当的溶剂中，形成稳定的溶液。
溶液的
浓度、溶剂的选择对于膜的结构和性能具有重要影响。
2.2 膜的制备过程
将制得的PVDF溶液均匀涂覆在支撑层上，并通过干燥使其形
成膜。
干燥过程中，溶剂逐渐挥发，PVDF分子发生排列，形
成微孔结构。
膜的厚度、干燥条件对于膜的孔隙度和孔径分布具有重要影响。
2.3 相转化过程
将制备好的膜置于适当的介质中，在适当的条件下进行相转化。
相转化可以通过热处理、化学处理、物理处理等方式进行。
相转化过程中，PVDF分子发生极性转变，形成微孔结构。
相转
化的条件和时间对于膜的结构和性能具有重要影响。
3. 结构控制对PVDF微孔膜性能的影响
膜的结构对其性能具有重要影响，因此，对于溶液相转化法制备的PVDF微孔膜进行结构控制是提高其性能的关键。
3.1 孔隙度和孔径分布
孔隙度和孔径分布是膜结构的重要参数，直接影响膜的通透性和分离性能。
控制膜的厚度和干燥条件可以调节膜的孔隙度和孔径分布，从而得到不同孔隙度和孔径分布的微孔膜。
3.2 结晶形态和结晶度
PVDF的结晶形态和结晶度对于膜的力学性能、热学性能和化
学稳定性具有重要影响。
控制膜的相转化条件和时间可以调节PVDF的结晶形态和结晶度。
4. PVDF微孔膜在水处理和气体分离中的应用
由于其优异的物理、化学和生物性能，PVDF微孔膜在水处理
和气体分离领域被广泛应用。
4.1 水处理
PVDF微孔膜可以用于过滤污水中的悬浮颗粒、细菌、病毒等，具有良好的过滤效果和稳定的性能。
同时，PVDF微孔膜还可
以用于饮用水净化、海水淡化等领域。
4.2 气体分离
PVDF微孔膜具有优异的气体分离性能，可以用于CO2捕获、
空气分离等领域。
其独特的孔结构和表面性质使得PVDF微孔
膜具有高通透性和高选择性。
5. 结论
溶液相转化法制备PVDF微孔膜具有操作简便、成本低、可控
性强等优点。
通过结构控制，可以调节膜的孔隙度、孔径分布、结晶形态和结晶度等，从而改善膜的性能。
PVDF微孔膜在水
处理和气体分离领域具有广泛的应用前景。
6. PVDF微孔膜的制备方法
6.1 溶液浸渍法
溶液浸渍法是制备PVDF微孔膜最常用的方法之一。
首先，将PVDF溶解在合适的溶剂中，形成含有高浓度PVDF的溶液。
然后，将基材浸入溶液中，使其充分吸湿。
接下来，将浸渍后的基材在适当的温度下进行干燥，使溶剂从基材中蒸发。
最后，经过一系列的处理步骤，如热压、结晶等，获得PVDF微孔膜。
6.2 膜拉伸法
膜拉伸法是一种通过拉伸PVDF膜来形成微孔的方法。
首先，
将PVDF溶解在合适的溶剂中，形成含有高浓度PVDF的溶液。
然后，将溶液涂覆到基材上，形成薄膜。
接下来，通过拉伸薄膜，使其产生微小的孔洞。
最后，经过一系列的处理步骤，如
热压、结晶等，获得PVDF微孔膜。
6.3 薄膜浸渍法
薄膜浸渍法是制备PVDF微孔膜的一种快速有效的方法。
首先，将PVDF溶解在溶剂中，形成含有适量PVDF的溶液。
然后，将溶液涂覆到基材上，形成薄膜。
接下来，将薄膜置于液体中，使其充分浸泡。
最后，经过一系列的处理步骤，如热压、结晶等，获得PVDF微孔膜。
7. PVDF微孔膜的性能调控
7.1 孔隙度和孔径分布的调控
膜的孔隙度和孔径分布是决定其过滤性能的重要参数。
通过调节溶液的浓度、浸渍时间和干燥条件，可以控制膜的孔隙度和孔径分布。
一般来说，溶液浓度越高、浸渍时间越长、干燥条件越严格，膜的孔隙度越小，孔径分布越狭窄。
7.2 结晶形态和结晶度的调控
PVDF的结晶形态和结晶度对膜的性能有着重要影响。
通过控
制膜的相转化条件和时间，可以调节PVDF的结晶形态和结晶度。
一般来说，较高的相转化温度和较长的相转化时间可以促进PVDF的结晶，使膜具有较高的结晶度。
8. PVDF微孔膜在水处理中的应用
8.1 悬浮颗粒的过滤
PVDF微孔膜具有良好的过滤效果，可以有效去除水中的悬浮
颗粒，如泥沙、藻类等。
通过调节膜的孔隙度和孔径分布，可以实现对不同大小的悬浮颗粒的高效过滤。
此外，PVDF微孔
膜还具有较高的抗污染能力，可以长时间稳定运行。
8.2 细菌和病毒的去除
PVDF微孔膜的孔径可以控制在纳米级别，可以有效去除水中
的微生物，如细菌、病毒等。
PVDF微孔膜具有较高的截留率
和较低的蛋白吸附率，能够提供安全可靠的净水效果。
8.3 饮用水净化
PVDF微孔膜可以用于饮用水中有害物质的去除，如重金属、有机物等。
其高通量和高截留率使其成为一种理想的饮用水净化膜。
9. PVDF微孔膜在气体分离中的应用
9.1 CO2捕获
PVDF微孔膜具有较高的CO2选择性，可以用于CO2捕获和二氧化碳排放的减少。
通过调节膜的结构和材料组分，可以实现高效的CO2捕获和回收。
9.2 空气分离
PVDF微孔膜具有较高的空气通透性和较低的氧氮选择性，可以用于空气分离和氧气制备。
其高通量和高选择性使其成为一种潜在的空气分离膜材料。
10. 结论
通过溶液相转化法制备PVDF微孔膜具有操作简便、成本低、可控性强等优点。
通过调节膜的孔隙度、孔径分布、结晶形态和结晶度等参数，可以实现对膜的性能的调控。
PVDF微孔膜在水处理和气体分离领域具有广泛的应用前景，可以用于过滤悬浮颗粒、去除细菌和病毒、净化饮用水，以及CO2捕获和空气分离等领域。
随着科学技术的不断进步，PVDF微孔膜的制备方法和性能调控手段将进一步完善，其应用前景将越来越广阔
通过溶液相转化法制备的PVDF微孔膜具有操作简便、成本低、可控性强等优点。
通过调节膜的孔隙度、孔径分布、结晶形态和结晶度等参数，可以实现对膜的性能的调控。
PVDF
微孔膜在水处理和气体分离领域具有广泛的应用前景，可以用于过滤悬浮颗粒、去除细菌和病毒、净化饮用水，以及CO2捕获和空气分离等领域。
在水处理方面，PVDF微孔膜通过其高通量和高截留率，
能够有效地去除水中的悬浮颗粒和有害物质。
其微孔膜结构能够实现对细菌和病毒的有效拦截，提供安全可靠的净水效果。
此外，PVDF微孔膜还具有较高的吸附率，可以去除水中的重
金属和有机物等有害物质，进一步提高水质的净化效果。
在气体分离方面，PVDF微孔膜的应用主要集中在CO2捕
获和空气分离领域。
PVDF微孔膜具有较高的CO2选择性，可
以用于CO2捕获和减少二氧化碳的排放。
通过调节膜的结构和材料组分，可以实现高效的CO2捕获和回收。
此外，PVDF微
孔膜还具有较高的空气通透性和较低的氧氮选择性，可用于空气分离和氧气制备。
其高通量和高选择性使其成为一种潜在的空气分离膜材料。
综上所述，PVDF微孔膜在水处理和气体分离领域具有广
泛的应用前景。
其溶液相转化法制备的优点使其具备操作简便、成本低、可控性强等特点。
通过调节膜的性能参数，可以实现对膜的性能的调控，进一步提高其应用效果。
随着科学技术的不断进步，PVDF微孔膜的制备方法和性能调控手段将进一步
完善，其应用前景将越来越广阔。
我们可以期待PVDF微孔膜
在未来的水处理和气体分离领域发挥更大的作用，为人们提供更加安全可靠的水资源和环境保护解决方案。