不同性能的双亲性纳米TiO_2复合粒子改性聚偏氟乙烯超滤膜结构与性能的研究.pdfVIP

湛含辉 等 ：不 同性能的双亲性纳米 TiO 复合粒子改性聚偏氟 乙烯超滤膜结构与性能的研 究 不同性能的双亲性纳米 TiO2复合粒子改性聚偏氟 乙烯超滤膜结构与性能的研究 湛含辉 ，曹 江 (1．中国矿业大学 环测学院，江苏 徐州 221008；2．中南大学 粉末冶金研究院，湖南 长沙 410083) 摘 要： 利用无皂乳液聚合法合成双亲性 聚丙烯酸 集 ，增加膜亲水性，从而提高膜通量和抗污染能力 。 (PAA)一g一聚甲基丙烯酸 甲酯 (PMMA)一g一硅烷偶联剂 2 实 验 KH570一g一纳米 TiO 复合体 ，通过调节亲水链 中丙烯 酸 (AA)与 甲基丙烯酸 甲酯 (MAA)单体 的比例控制复 2．1 实验药品与仪器 合粒子的表面性能。利用红外光谱 、接触角测定 、扫描 硅烷偶联剂 KH一570：分析纯 ，曲阜晨光化工有 限 电镜 (SEM)等表征技术研 究不同表面性能的双亲性纳 公司；无水乙醇 ：分析纯，湖南化学试剂总厂 ；纳米二氧 米 TiO 复合粒子对 聚偏氟 乙烯 (PVDF)超滤膜 结构 化钛 (TiO )：粒径分布 5～10nm，杭州万景新材料有 与性能的影响。研究表 明，随着亲水链 中AA单体含 限公司 ；甲基丙烯酸 甲酯 (MMA)、丙烯酸 (AA)：分析 量增 多，复合体亲水性增强 ，改性膜亲水效果越显著 ， 纯，广州市西陆化工有限公司 ；过硫酸铵 ：分析纯，广州 膜通量越大，但 易形成大孔，截 留率低，且 改性膜压密 市西陆化工有 限公司；二 甲基 乙酰胺 (DMAc)：化学 性欠佳 。而复合体亲水链 中MMA单体含量越 多，膜 纯，上海光达化工试剂厂；聚偏氟 乙烯 (PVDF)。 亲水改性效果越差 ，膜通量低 ，但膜压密性能好 。两种 表 1 主要的实验仪器 单体最佳 比例应控制在 40 ～60 ，此 时改性 PVDF Table1Themainlaboratoryinstruments 复合超 滤 膜 性 能优 异，膜 通 量、截 留率 分 别 达 到 仪 器名称 型号 生产厂家 80mI／cm ·h和 8O 以上 。 红外光谱仪 FTIR一830 日本 岛津 关键词 ： 双亲性 ；纳米 TiO ；PVDF；超滤膜 ；结构与 电子显微镜 (SEM) S-3000N 日本 日立 性能． 接触 角测定仪 0CA2000 德 国德 菲公司 膜试验装置 自制 [ 中图分类号 ： TQo28．8 文献标识码 ：A 文章编号：1001-9731(2011)0卜0091-05 2．2 双亲性纳米 TiO。复合体制备 称取一定量的纳米 TiO。粒子置入锥形瓶中，倒入 1 引 言 一 定配 比的无水 乙醇与水的混合溶液 ，超声分散 2h， 使用双亲性高分子改性 PVDF超滤膜 ，对膜亲水 将水解好的一定量 的硅烷偶联剂滴入反应体系 中，保 性的提高以及保持膜性能稳定起 到了显著的效果 ]， 温反应一定时间后 ，离析分离 ，检测改性效果。然后将 但 因双亲性高分子合成工艺复杂 ，且改性膜压密性未 不 同KH一570改性效果的纳米 TiO 分散在水溶液中， 得到明显改性