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《聚偏氟乙烯微滤膜的表面改性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第27卷第5期膜科学与技术Vol.27No.52007年10月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2007文章编号:1007-8924(2007)05-0046-05聚偏氟乙烯微滤膜的表面改性宋来洲,张尊举,陈闵子,赵静(燕山大学环境与化学工程学院,秦皇岛066004)摘要:采用改良的热诱导聚合技术,在聚偏氟乙烯(PVDF)微滤分离膜表面接枝具有离子交换性能的羧酸基团.采用热重(TG)、差示扫描量热(DSC)、X衍射(XRD)、红外光谱(IR)、环境扫描电镜(ESEM)和X衍射光电子能谱(XPS)对改性PVDF微滤分离膜(PAA-PVD
2、F分离2+膜)进行表征,研究了改性PVDF分离膜对Cu的去除效果.试验结果表明,热诱导聚合技术2+在PVDF分离膜表面成功接枝了羧酸基团,PAA-PVDF分离膜对Cu的去除效果优良.关键词:聚偏氟乙烯;微滤膜;热诱导接枝聚合;丙烯酸;铜离子中图分类号:TQO28.8文献标识码:A微滤分离膜技术具有过滤精度高,出水量大、质[5]相转移干湿法自制.丙烯酸(天津化学试剂二厂,好的特点.聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜具有耐污染、AR);盐酸(天津化学试剂三厂,AR);丙烯酰胺(天抗化学氧化的优点,能有效去除水体中的悬浮颗粒津市化学试剂研究所,AR);亚甲基双丙烯酰胺(天和胶
3、体污染物,在废水处理领域中的应用日益广津市精细化工研究所,AR);过硫酸钾(天津市化学[1-3]泛.常规的PVDF微滤分离膜的亲水性能不理试剂研究所,AR);氢氧化钠(中国医药公司天津试想,并且只能有效去除水体中的悬浮物质,对水溶性剂分公司,AR);硫酸铜(天津化学试剂三厂,AR).金属离子没有去除作用,所以进一步改善PVDF分1.2PVDF微滤膜的改性离膜的亲水性能,提高分离膜的处理性能是PVDF试验所采用的化学改性液为水溶液,其基本组2+微滤分离膜研究的重点.Cu属于重金属离子,含成为:丙烯酸40.6mL/L,丙烯酰胺6.25g/L,亚甲铜废水会对环境造成严重
4、破坏,同时含铜饮用水对基双丙烯酰胺1.72g/L,过硫酸钾1.5g/L.其中,人体有相当大的毒性,含铜废水的处理是废水处置亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂.的重要内容.本文在溶液热诱导聚合技术的基础PVDF微滤膜首先碱化处理,使其表面有双键生成,上[4],提出改良的热诱导接枝聚合技术,在聚偏氟·在过硫酸钾的作用下,生成CF2—CH—CF2—,乙烯微滤分离膜表面接枝羧酸基团,采用TG、DSC、CF2—C-自由基[6],该自由基与XRD、IR、ESEM和XPS等物理方法对改性PVDF—CH-)—CH·-2—CH(COO2—CH—COO及分离膜(PAA-PVD
5、F)进行了表征,研究了PAA(聚·-—CH2—CH(CONH2)—CH2—CH—COO等自由2+丙烯酸)-PVDF分离膜对Cu的处理效果.本研基进行引发聚合.改性PVDF微滤分离膜的制备过2+究表明,改性PVDF分离膜对Cu有优良的吸附及程为:将碱化处理后PVDF微滤膜完全浸泡到化学解吸性能,热诱导接枝聚合提高了PVDF分离膜的改性液中,浸泡时间为30～45min;然后将分离膜处理性能,拓展了PVDF微滤分离膜的应用领域.从溶液中取出,去除膜表面多余的溶液,置于加热器1实验部分中进行热处理,保持温度100～110℃,热处理时间1.1实验原料和化学试剂为30min,
6、热处理在氮气气体保护气氛下进行.实验所用的PVDF平板微滤膜为实验室采用冷却至室温后,将PAA-PVDF分离膜在去离子水收稿日期:2006-03-28;修改稿收到日期:2006-04-29作者简介:宋来洲(1972-),男,山东五莲县人,博士,副教授,从事环境工程工作,Tel:(0335)8061569,〈songlz@ysu.edu.cn〉第5期宋来洲等:聚偏氟乙烯微滤膜的表面改性·47·中浸泡12h,然后晾干、备用.2结果与讨论1.3测试方法PVDF微滤分离膜改性前后的热分析采用STA2.1PAA-PVDF分离膜的热分析449C热分析仪,在氩气保护气氛下,样品
7、以10℃/图1为PVDF分离膜和PAA-PVDF分离膜的min升温速率进行动态试验.采用D/max-2500/热分析曲线,(a)为分离膜的热重(TG)曲线,(b)为分PCX衍射分析仪表征分离膜的组织形态,功率为离膜的差示扫描量热(DSC)曲线.图1a中,曲线1表40kV×200mA,选用CuKα辐射,采用定时扫描方明在升温到360℃时,PVDF分离膜重量没有发生明式,阶宽为0.08°,步速为1°/min.分离膜样品用显的变化,当温度升高到400℃时其重量减少了5%;KBr固体分散、压片后,采用E55+FRA106FTIR改性后的PVDF分离膜(曲线2所示),在试验
8、过程中红外
