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寧波材料所在原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得進展

2014-04-18 18:53:19 admin 523
來源:寧波材料技術(shù)與工程研究所 / 時間:2012-3-23 7:57:55

  據(jù)中國科學(xué)院網(wǎng)2012年3月21日訊 目前,水資源污染和短缺問題日益嚴重,膜法水處理技術(shù)以其高效率、低成本、環(huán)保、常溫操作及無化學(xué)變化等特點,在氣液及液液等分離領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在眾多膜材料當中,聚偏氟乙烯(PVDF)作為一種結(jié)晶性聚合物微濾、超濾膜材料,具有機械性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)異、結(jié)晶度高、耐化學(xué)(酸)清洗、耐氣候、耐氧化、耐輻射等特點,已經(jīng)被廣泛用于膜生物反應(yīng)器處理市政、生活污水、自來水廠的提標改造、海水淡化前處理等領(lǐng)域。但是,低表面能、強疏水的特點導(dǎo)致PVDF膜在過濾過程中易污染,導(dǎo)致通量下降,清洗成本增加。如何提高PVDF的永久親水抗污染性,得到親水性的PVDF干膜是研究的熱點。
  中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所高分子事業(yè)部功能膜團隊在薛立新研究員和劉富副研究員的帶領(lǐng)下,通過非溶劑輔助熱致相分離以及原位聚合技術(shù)手段,精確調(diào)控微相分離過程中的親水聚合物鏈的分散與表面遷移,制備出超親水的PVDF超濾干膜,水接觸角在30秒內(nèi)可以從60度下降到0度,超濾水通量為165L/m2h,具有良好抗污染性能。該技術(shù)路線無需采用額外的致孔劑便可達到高通量、高截留率。其突出的潤濕性使其可干法保存,有效防止細菌污染,節(jié)省儲藏及運輸成本。
  上述結(jié)果發(fā)表在英國皇家化學(xué)會旗下期刊Journal of Material Chemistry(DOI:10.1039/C2JM30695F)上。
  通過該技術(shù)路線,可以進一步制備超大通量的親水性PVDF微濾干膜,純水通量可達2000L/m2h。通過原位聚合可改善親水性,通過非溶劑輔助熱致相分離可得到互穿網(wǎng)絡(luò)雙連續(xù)結(jié)構(gòu)孔,通過內(nèi)支撐可提高中空纖維膜的強度。
  目前,超高強度、超大通量的親水性中空纖維膜的研制已進入中試放大階段。

膜分離設(shè)備

原位聚合及微相分離法制備親水微孔膜過程機理

膜分離設(shè)備

接觸角隨時間變化

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