PVDF膜改性与与在水处理中的应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
辐射表面接枝改性
通过高能射线福射来引发膜表面单体接枝聚合 左丹英等通过高能电子束辖照PVDF基膜,将丙稀酸和苯乙稀磺酸钠混合溶液与福照过
的PVDF膜反应,得到了既含有羧酸基团又含有礎酸基团的PVDF亲水膜。
PVDF膜表面改性方法
等离子体表面改性
PVDF 超滤膜的低温等离子体改性是先用低温等离子体照射膜来产生活性自 由基，再将亲水性物质接枝到膜表面以达到改性的目的。 Mariana等用Ar等离子体对PVDF膜表面进行改性,脱除PVDF链上的HF,同时将 杨华子引入PVDF膜表面。原子力显微镜显示PVDF膜表面变粗糙,接触角下降, 亲水性增强。
放映结束 感谢各位观看！
谢 谢！
让我们共同进步
总结与展望
PVDF 有机膜的改性方法众多，各有优缺点 。 大量研 究表明，共混改性由于成本较低，改性膜的综合性能得到 提高，极具可操作性，因而前景广阔 。 随着各学科的交 叉发展，有许多新兴的改性技术得到广泛研究，但是多数 研究还只是停留在实验室阶段 。 因此，今后的研究方向 应该针对污 、 废水不同的特点，考查 PVDF改性膜在工程 应用中的综合性能 。 由于目前改性后的膜普遍缺乏一定 的稳定性，所以要加强对成膜的动力学和热力学机理的研 究，同时进一步加强膜改性与膜清洗有机结合的研究，能 够在增强膜法水处理各项指标的基础上，有效地控制膜污 染程度 。
PVDF膜表面改性方法
表面化学处理
通过化学方法,将-0H、-COOH、-SO3H等强极性基团或亲水性官能团引入PVDF膜表面, 使膜的表面由非极性转化为极性,改善膜的亲水性 Molly等人将PVDF膜在NaOH体系中脱HF,形成不饱和双键和三键,再用强氧化剂氯酸钾/ 硫酸氧化生成的不饱和基团,进而引入接基,膜表面的亲水性有明显的改善。
共混改性法
共混改性是将亲水性物质与PVDF粉料物理共混,通过制膜工艺制膜引入亲水性官能团。 目前,PVDF的共混改性主要包括与高聚物共混改性和与பைடு நூலகம்机小分子共混改性。 Nunes等研究了PMMA共混改性PVDF微孔膜。PMMA中的酯基与PVDF之间有较强的氧键作 用,拉近了相互之间的溶解度参数,因为PMMA与PVDF之间有很好的相容性。实验表明, 适当的共混比能大幅提高膜的亲水性,增加水通量并降低污染率。
该方法操作简单,容易实现,但是得到的涂层结构不稳定,在水流作用下很容 易被冲刷掉,膜的亲水性能不能长久保持,脱落的涂层杂质还会污染待分离介质。
Boributh等通过壳聚糖（CS）溶液改性PVDF膜以降低蛋白污染。膜通过3种 方法改性，浸渍方法、透过膜孔方法和透过膜孔及表面相结合的方法。结果表明， 经过改性后的膜抗污染能力增加，透过膜孔与表面浸渍相结合的改性膜抗污染能 力最好。20h过滤后仅有很少量壳聚糖损失，说明壳聚糖在膜上的涂层稳定。
紫外光表面接枝改性
这种改性方法成本低、产物纯净、容易控制、操作温度温和,受到人们越来越多的关 注。同时,紫外光辖射的穿透力差,一般只到达材料表面,不会对本体性能造成太大的 影响。
PVDF膜材料改性方法
臭氧处理法和活性聚合法
Chen等对PVDF进行臭氧处理,在其主链上产生过氧键作为活性基团,通过热 引发PEGMA的可逆加成-断裂接枝聚合,得到PVDF-g-PEGMA共聚物作为膜材料, 通过相转化法制得微孔膜。通过改性后的膜材料制得的微孔膜相对与原始 纯PVDF膜,抗污染性能得到了提高
PVDF
PVDF中空纤维膜
PVDF结构式
PVDF膜表面改性方法
PVDF膜疏水性特别强，在蛋白类药物富集、提纯和油水分离及过程中应用时 容易产生严重污染，使膜的通量产生较大幅度的下降，使其在相关领域的应用中 受到的很大程度的限制
PVDF膜改性分为膜表面改性和原材料改性
表面涂覆或浸渍改性
表面涂覆或浸渍是选用亲水性材料,如涂料、表面活性剂、醇等,对基膜进行 涂覆或浸渍,从而在膜表面引入亲水性官能团,生成亲水性高分子层。
PVDF有机膜改性技术 的研究进展
内容
前言 PVDF有机膜表面改性方法 PVDF有机膜原材料改性方法 总结与展望
引言
聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride，PVDF）是一种线型半结晶含氟 聚合物，分子量一般为40-80万，密度1.79g·cm-3左右，玻璃化温度-39℃，脆 化温度-60℃，结晶熔点在 180℃以上，热分解温度高达 316℃，长期使用温 度范围为-50～150℃。由于 C-F 键长短，键能高（486KJ·mol-1），故具有耐 酸碱腐蚀性、抗紫外光辐照性、良好的化学稳定性和较大的机械强度。
通过高能射线福射来引发膜表面单体接枝聚合 左丹英等通过高能电子束辖照PVDF基膜,将丙稀酸和苯乙稀磺酸钠混合溶液与福照过
的PVDF膜反应,得到了既含有羧酸基团又含有礎酸基团的PVDF亲水膜。
PVDF膜表面改性方法
等离子体表面改性
PVDF 超滤膜的低温等离子体改性是先用低温等离子体照射膜来产生活性自 由基，再将亲水性物质接枝到膜表面以达到改性的目的。 Mariana等用Ar等离子体对PVDF膜表面进行改性,脱除PVDF链上的HF,同时将 杨华子引入PVDF膜表面。原子力显微镜显示PVDF膜表面变粗糙,接触角下降, 亲水性增强。
放映结束 感谢各位观看！
谢 谢！
让我们共同进步
总结与展望
PVDF 有机膜的改性方法众多，各有优缺点 。 大量研 究表明，共混改性由于成本较低，改性膜的综合性能得到 提高，极具可操作性，因而前景广阔 。 随着各学科的交 叉发展，有许多新兴的改性技术得到广泛研究，但是多数 研究还只是停留在实验室阶段 。 因此，今后的研究方向 应该针对污 、 废水不同的特点，考查 PVDF改性膜在工程 应用中的综合性能 。 由于目前改性后的膜普遍缺乏一定 的稳定性，所以要加强对成膜的动力学和热力学机理的研 究，同时进一步加强膜改性与膜清洗有机结合的研究，能 够在增强膜法水处理各项指标的基础上，有效地控制膜污 染程度 。
PVDF膜表面改性方法
表面化学处理
通过化学方法,将-0H、-COOH、-SO3H等强极性基团或亲水性官能团引入PVDF膜表面, 使膜的表面由非极性转化为极性,改善膜的亲水性 Molly等人将PVDF膜在NaOH体系中脱HF,形成不饱和双键和三键,再用强氧化剂氯酸钾/ 硫酸氧化生成的不饱和基团,进而引入接基,膜表面的亲水性有明显的改善。
共混改性法
共混改性是将亲水性物质与PVDF粉料物理共混,通过制膜工艺制膜引入亲水性官能团。 目前,PVDF的共混改性主要包括与高聚物共混改性和与பைடு நூலகம்机小分子共混改性。 Nunes等研究了PMMA共混改性PVDF微孔膜。PMMA中的酯基与PVDF之间有较强的氧键作 用,拉近了相互之间的溶解度参数,因为PMMA与PVDF之间有很好的相容性。实验表明, 适当的共混比能大幅提高膜的亲水性,增加水通量并降低污染率。
该方法操作简单,容易实现,但是得到的涂层结构不稳定,在水流作用下很容 易被冲刷掉,膜的亲水性能不能长久保持,脱落的涂层杂质还会污染待分离介质。
Boributh等通过壳聚糖（CS）溶液改性PVDF膜以降低蛋白污染。膜通过3种 方法改性，浸渍方法、透过膜孔方法和透过膜孔及表面相结合的方法。结果表明， 经过改性后的膜抗污染能力增加，透过膜孔与表面浸渍相结合的改性膜抗污染能 力最好。20h过滤后仅有很少量壳聚糖损失，说明壳聚糖在膜上的涂层稳定。
紫外光表面接枝改性
这种改性方法成本低、产物纯净、容易控制、操作温度温和,受到人们越来越多的关 注。同时,紫外光辖射的穿透力差,一般只到达材料表面,不会对本体性能造成太大的 影响。
PVDF膜材料改性方法
臭氧处理法和活性聚合法
Chen等对PVDF进行臭氧处理,在其主链上产生过氧键作为活性基团,通过热 引发PEGMA的可逆加成-断裂接枝聚合,得到PVDF-g-PEGMA共聚物作为膜材料, 通过相转化法制得微孔膜。通过改性后的膜材料制得的微孔膜相对与原始 纯PVDF膜,抗污染性能得到了提高
PVDF
PVDF中空纤维膜
PVDF结构式
PVDF膜表面改性方法
PVDF膜疏水性特别强，在蛋白类药物富集、提纯和油水分离及过程中应用时 容易产生严重污染，使膜的通量产生较大幅度的下降，使其在相关领域的应用中 受到的很大程度的限制
PVDF膜改性分为膜表面改性和原材料改性
表面涂覆或浸渍改性
表面涂覆或浸渍是选用亲水性材料,如涂料、表面活性剂、醇等,对基膜进行 涂覆或浸渍,从而在膜表面引入亲水性官能团,生成亲水性高分子层。
PVDF有机膜改性技术 的研究进展
内容
前言 PVDF有机膜表面改性方法 PVDF有机膜原材料改性方法 总结与展望
引言
聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride，PVDF）是一种线型半结晶含氟 聚合物，分子量一般为40-80万，密度1.79g·cm-3左右，玻璃化温度-39℃，脆 化温度-60℃，结晶熔点在 180℃以上，热分解温度高达 316℃，长期使用温 度范围为-50～150℃。由于 C-F 键长短，键能高（486KJ·mol-1），故具有耐 酸碱腐蚀性、抗紫外光辐照性、良好的化学稳定性和较大的机械强度。