离子液体接枝型纳米二氧化硅对聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究.pdf

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1、第29卷第1期高校化学工程学报NO，1、，o1．292015年2月JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesFeb．2015文章编号：1003-9015(2015)01—0185—10离子液体接枝型纳米二氧化硅对聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究阮文祥，廖俊斌，王国庆，张先伟，王建黎，计建炳(浙江工业大学化学工程学院，绿色化学合成技术国家重点实验室培养基地，浙江省生物质燃料利用技术研究重点实验室，浙江杭州310014)摘要：采用溶液接枝法合成了离子液体接枝型纳米二氧化硅(IL—SiO：)，并利用浸没沉淀相转化法制备了聚偏氟乙烯／离子液体接枝型

2、纳米二氧化硅(PVDF／IL．SiO2)杂化膜，考察了IL—SiO2含量对杂化膜性能的影响。采用流动电位、接触角和水通量等手段分析研究了杂化膜的性能。研究结果表明，PVDF／IL—SiO杂化膜表面带有正电荷；IL—SiOz的加入显著提高了杂化膜的亲水性、拉伸强度和断裂伸长率；杂化膜纯水通量显著增加的同时，对蛋白质的吸附量和截留率均有一定程度上的提高。关键词：聚偏氟乙烯杂化膜；离子液体；纳米二氧化硅；亲水化改性中图分类号：0648．22；TQ028．8文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1003—9015．2015．01．028HydrophilicModificationofP

3、olyvinylideneFluoride(PVDF)MembranewithIonicLiquidGraftedNano—SiO2ParticlesRUANWen—xiang，LIAOJun—bin，WANGGuo—qing，ZHANGXian—wei，WANGJian—li，JIJian—bing(StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenChemistry-SynthesisTechnology,ZhejiangProvinceKeyLaboratoryofBiofuel，CollegeofChemicalEngineering，ZhejiangUniv

4、ersityofTechnology,Hangzhou310014，China)Abstract：Anionicliquidgraftednano-·SiO2(IL·-SiO2)wassynthesizedbysolutiongraftingandthenthehybridmembranes(PVDF／IL．-SiO2)withdifferentcontentsofIL--SiO2werepreparedviaanimmersionprecipitationphaseinversionprocess．TheinfluenceofIL—SiO2contentonhybridmembranepe

5、rformancewasstudiedandthesehybridmembraneswerefurthercharacterizedbystreamingpotentialtesting，contactangleandwaterpermeation．TheresultsindicatethatthesehybridmembranesarepositivelychargedandtheadditionofIL—SiO2significantlyimprovesthehydrophilicity,tensionstrengthandelongationbreakofthemembrane．The

6、purewaterflux(PWF)ofthehybridmembraneincreaseswiththeincreaseofIL—SiO2dosageandtheBSA(BovinSerumAlbumin)staticadsorptionrejectionalsoincreases．Keywords：polyvinylidenefluoridehybridmembrane；ionic-liquid；nano·-silica；hydrophilicmodification1前言聚偏氟乙烯(PVDF)具有优良的耐化学腐蚀性、热稳定性和机械性能，是一种重要的分离膜原料[10】。然而，PVDF的强

7、疏水性使PVDF膜用于水介质过滤时有机物质易于吸附在膜表面而被污染。表面亲水化是改善膜材料浸润和抗污染能力的主要手段。研究表明，可以采用多种方法对PVDF膜进行改性，如物理共混、化学接枝、表面改性等[1加】。其中物理共混是一种能够简单有效地改进现有膜材料的表面性质、力学性能甚至微观结构，可最终得到综合性能优异的新型分离材料的方法。无机纳米粒子极性强与聚合物之间有较强界面作用，常用于PVDF等膜材料的改性。其中