纳米Al2O3和TiO2对PVDF膜结构与性能的影响.pdf

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1、第43卷，第2期工程塑料应用Vo1．43，No．2112015年2月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONFeb．2015～doi：lO．39690．issn．1001—3539．2015．02．003纳米Al2o3和TiO2对PVDF膜结构与性能的影响余宗学，曾广勇，潘洋，李泽明，方景毅，何毅(1．西南石油大学化学化工学院，成都610500；2．油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学，成都610500)摘要：分别将纳米二氧化钛(TiO2)、纳米氧化铝(A12O3)颗粒与PVDF复合，采用相转化法制备出PVDF／TiO

2、2和PVDF／A1，0复合膜。考察了纳米粒子比例对膜纯水通量、截留率、力学性能的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪探究了纳米粒子对PVDF膜结构的影响；采用扫描电子显微镜分析了膜表面、断面和内部的形貌以及成孔情况。结果表明，通过两种纳米材料改性后，膜的孔结构均得到了改善；PVDF／TiO：复合膜的亲水性优于PVDF／A1，O复合膜，但力学性能不及后者。关键词：聚偏氟乙烯；二氧化钛；三氧化二铝；复合膜；微观结构；亲水性中图分类号：TQ02S．8文献标识码A文章编号：1001-3539(2015)02．0011．05EffectsofAl2O

3、3andTiO2NanOparticlesonStructureandPerformanceofPVDFMembraneYuZongxue，ZengGuangyong，PanYang，LiZeming，FangJingyi，HeYi(1．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation，Southwe

4、stPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：ThecompositemembranesPVDF／TiO2andPVDF／Al2O3werepreparedbyphaseinversion．TheeffectsofTiO2andA1203nanoparticlesOnpurewaterflux，retentionrateandmechanicalpropertiesofmembraneswerediscussed．FouriertransforminfraredspectroscopyandX

5、RDwereusedtoinvestigatetheefectsofthenanoparticlesonthestructuresofthePVDFmembranes．Scanningelectronmicroscopewasusedtoanalyzethesurfacecrosssectionmorphologyandinternalporestructureofmembranes．Theexperimentshowsthattheporestructureisimprovedafterthemodificationofthetwokindsof

6、nanomaterials；PVDF／TiO2compositemembranehasbetterhydrophiliccomparedwithPVDF／A12O3compositemembrane，butitsmechanicalperformancesarenotasgoodasthelater．Keywords：polyvinylidenefluoride；TiO2；A12O3；compositemembrane；microstructure；hydrophilic聚偏氟乙烯(PVDF)是一种白色粉状的结晶聚经证实的氧化铝有旺，p，，S，-q

7、，0，K和x等11合物，能溶于某些强的极性溶剂。PVDF由于具有种晶体[13]0其中p．A12O3、^y—A1203的比表面较大、高韧性、抗氧化性等特点，目前已广泛地应用于膜的孔隙率高、耐热性强、分散性好以及成型性好，属活制备和应用领域[1-3]o然而PVDF的表面能低，容性氧化铝[33。易产生吸附污染，从而直接导致膜通量的下降，缩短笔者采用相转化法制备了PVDF／TiO，和了膜的使用寿命。因此，对膜进行亲水化改性显得PVDF／Al：O，复合膜，通过纯水通量、截留率、力学尤其重要。将无机纳米粒子掺杂到膜基材中，制备性能、接触角等测试考察了纳米粒子对

8、膜结构和性出有机一无机复合膜以提高膜的综合性能，现已成能的影响，并且比较了两种复合膜的性能。为膜技术工作者研究的热点]。无