碳纳米管对聚偏氟乙烯膜的共混改性研究.pdf

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1、第28卷第2期化学研究与应用Vo1．28，No．22016年2月ChemicalResearchandApplicationFeb．，2016文章编号：1004—1656(2016)02-0239-04碳纳米管对聚偏氟乙烯膜的共混改性研究王辉，苗超林，陈改荣(1．新乡学院化学化工学院，河南新乡453003，2．纳米碳修饰膜技术河南省工程实验室，河南新乡453003)摘要：用相转化法制备了聚偏氟乙烯／碳纳米管共混膜，研究了共混膜的表面结构、水通量、孔隙率、接触角和机械性能。结果显示碳纳米管的加入提高了聚偏氟乙烯膜

2、的亲水性和水通量，当聚偏氟乙烯浓度为10wt．％，碳纳米管含量为1．5wt．％时，共混膜的水通量和孔隙率最高，从243L／m2·h和86．2％提高到365L／m·h和91．4％；接触角也由82。减小为67。；同时，共混膜的机械性能也得到显著提高。关键词：聚偏氟乙烯；碳纳米管；共混；改性中图分类号：0632．21文献标志码：AStudyonmodificationofpolyvinylidenefluoridemembranebyblendingCNTsWANGHui，MIAOCHAO．1in，CHENGAI-r

3、ong，(1．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XinxiangUniversity，Xinxiang453003，China，2．NanoCarbon-ModifiedMembraneTechnologyEngineeringLaboratoryofHenanProvince，Xinxiang，453003，China)Abstract：Thepolyvinylidenefluoride(PVDF)／carbonnanotubes(CNTs)blendmembr

4、aneswerepreparedhyphasereversemeth—od．Thesurfacestructure，waterflux，porosity，contactangleandmechanicalpropertyofblendmembraneswel'~studied．TheresultsshowedthatthehydrophilicityandthewaterfluxofblendmembraneswerewereimprovedbyadditionofCNTs，Whentheconcentra-t

5、ionsofPVDFandCNTswere10％and1．5％，thewaterfluxincreasedfrom243L／m·hto365L／m·h，theporosityincreasedfrom86．2％to91．4％，thecontactangledecreasedfrom82。to67。，themechanicalpropertyofblendmembraneswerealsoim—provedsignificantly．Keywords：polyvinylidenefluoride(PVDF)；ca

6、rbonnanotubes(CNTs)；blend；modification碳纳米管(CNTs)因其独特的结构，优越的机能和稳定的化学性质，是一种性能优良的高分子械性能、热稳定性、导电性和光学性质，自1991年膜材料J。但是聚偏氟乙烯是强疏水性物质，成被日本电子公司(NEC)的饭岛博士发现以来⋯，’膜后水通量较小，需要对其进行改性。目前，报道备受人们的关注，广泛用于各个领域。近年来，基较多的与聚偏氟乙烯共混的物质一般是高分子物于碳纳米管的复合分离膜材料的研究报道不断增质和纳米无机物L8叫等，但与碳纳米管共混还少

7、见加，研究内容也在不断拓展和深人。聚偏氟乙报道。烯(PVDF)由于耐高温，韧性好，有良好的机械性本文用酸化处理的碳纳米管与聚偏氟乙烯进收稿日期：2015-08-07；修回目期：2015-09．17基金项目：河南省教育厅重点科学技术重点研究科研项目(15A150075)资助联系人简介：陈改荣(1962-)，女，教授，主要从事膜技术及材料化学。E-mail：wyzhuil9@163．tom第2期王辉，等：碳纳米管对聚偏氟乙烯膜的共混改性研究241构图，从图中也可以看出随着碳纳米管含量的增加，共混膜的断面出现指状孔和

8、海绵孔，指状孔变大并且增多，这有利于共混膜的水通量提高。碳纳米管含量为2．O％时，共混膜的指状孔和海绵孔都开始减少。2．2碳纳米管含量对共混膜水通量和孔隙率麟图2为碳纳米管含量与PVDF共混膜的水通量和孔隙率的关系图。从图中可以看出，随着碳纳米管含量的增加，共混膜的水通量和孑L隙率先增加后减小，在碳纳米管含量为1．5％时，共混膜图3碳纳米管含量对共混膜水接触角的影响的水通量达到最大，这