支撑层强化聚偏氟乙烯复合膜的表面浸润性及油水分离性能研究

在蒸气诱导相分离(VIPS)过程中,以无纺布(NWF)为支撑层调节聚偏氟乙烯(PVDF)膜下表面的微纳结构,成功制备了可高效分离油包水乳液的PVDF/NWF复合膜.系统研究了暴露时间对复合膜的微观结构与表面浸润性的调控规律,利用扫描电镜、接触角测量仪、衰减全反射红外光谱仪、水分滴定仪等表征了复合膜的微观结构、表面浸润性、化学组成和油水分离性能.结果表明,当暴露时间为1min时,复合膜孔径为5.723μm,下表面空气中水接触角为123.4°,油下水接触角为151.0°.其对搅拌时间不低于0.5h或分散相质量分数不高于2%的正十六烷包水乳液的分离通量均高于17000kg/(m^(2)·h·MPa),最高分离效率可达99.9%.复合膜在3次连续油水分离循环后,其分离效率保持在92.0%以上,具有良好的稳定性.上述研究结果为高效油水分离膜的设计和制备提供了一种新思路.

共混改性法制备高性能聚砜温敏膜

以聚N异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微球同时作为致孔剂和温度响应型智能开关,采用共混改性和蒸气诱导相分离(VIPS)法有效调控聚砜膜微观结构和PNIPAM微球分布,成功制备了高性能的聚砜温敏膜.通过扫描电镜、衰减全反射红外光谱、接触角和水通量测试等手段,研究了VIPS过程中蒸气暴露时间(tv)对聚砜温敏膜的微观结构、化学成分、亲疏水性、跨膜水通量以及温度响应性的影响.结果表明,随着tv的增加,温敏膜表面由致密变多孔,断面结构由指状孔结构转为双连续结构,高低温跨膜水通量逐步增加,但温度响应性先增大后减小.当tv为20 s时,聚砜温敏膜具有最佳温度响应性,其归一化温度响应开关系数(N)高达18.6±4.6,39℃下的水通量为25443 L/(m^2·h·MPa),且具有较好的稳定性和可逆性.