聚二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯共混膜制备及其渗透蒸发性能研究

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1、聚二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯共混膜制备及其渗透蒸发性能研究姚杰刘帅刘益均张天翼孙浩李丹哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源开发利用(北方)国家工程研究中心东北农业大学资源与环境学院吉林省水利科学研究院摘要：为增强聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性能和膜选择性能，在PVDF基膜材料中添加了不同质量的聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了PVDF-PDMS共混复合膜。考察了PDMS、PVDF质量比对复合膜结构性能的影响，并用扫描电子显微镜、比表而积孔径分析仪、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪等仪器对复合膜进行了表征;采用低含量苯酚水溶液研究了复合膜的渗透蒸发性能。

2、结果表明，随着PDMS添加量的增加，复合膜的疏水性能、苯酚渗透通量以及分离因子都会逐渐增大，复合膜渗透蒸发性能明显优于未改性膜;在PDMS、PVDF质量比为1:10时，复合膜具有最好的形态结构，表而接触角达到82.92°,苯酚渗透通量为39.31g/(m2-h),分离因子增加到4.68o关键词：聚偏氟乙烯;聚二甲基硅氧烷;渗透蒸发;苯酚;作者简介：姚杰(1962-),男，教授，博士生导师，研究方向为环境功能材料、特种废水处理技术联系电话:13904501245;电子邮件:yaojiejiehit@163.com收稿日期：2016-12-21基金：哈尔滨市科技计划项目(MJ201

3、40055)StudyonPreparationandPervaporationPerformanceofPDMS-PVDFBlendMembraneYAOTieLlUShuaiLIUYijunZHANGTianviSUNHaoLIDanSchoolofMunicipal且ndEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology;CollegeofResourcesandEnvironmentai,NortheastAgriculturalUniversity;JilinWaterConservancyScienceResea

4、rchInstitute;Abstract：InordertoenhancethehydrophobicpropertiesandmembraneselectiveperformanceofPVDFmembrane,polyvinylidenefluoride(PVDF)-polydimethylsiloxane(PDMS)blendingcompositemembraneswithdifferentPDMS/PVDFmassratiowereprepared.TheinfluencesofPDMS/PVDFmassratioonthestrueturcandperforman

5、ceofcompositemembranewereexamincdbyusingSEM,specificsurfaceareaporesizeanalyzer,contactanglemeasurementinstrument,FT-IRandXPS.Thepervaporationperformanceofthecompositemembranewasinvestigatedbytreatinglowcontentofphenolaqueoussolution.Theresultsshowedthat,withtheincreaseofPDMSdosage,hydrophob

6、icproperties,phenolpcrmcationfluxandseparationfactorweregraduallyenhanced,pervaporationperformanceofcompositemembranewasbetterthantheunmodifiedmembrane.WhenthemassratioofPDMS/PVDFincreasedto1:10,compositemembranehadbestmorphologicalstructure,andthewatercontactanglescouldreach82.92°,phenolpcr

7、mcationfluxandseparationfactorwere39.31g/(mJ•h)and4.68respectively.Keyword：PVDF;PDMS;pervaporation;phenol;Received：2016-12-21聚偏氟乙烯(PVDF)作为分离膜制备的优质材料已经被大规模应用于膜渗透蒸发领域。PVDF渗透蒸发膜是渗透蒸发技术的关键核心，但是由于现有制膜材料和工艺上的不足与限制，因此单一材质的膜很难满足渗透蒸发处理的要求[1-4]o尤其是在利用PVDF膜渗透