聚偏氟乙烯膜的掺杂与功能化研究

发布时间：2021-08-28 03:37

　　聚偏氟乙烯（PVDF）材料是一种性能优异的高分子聚合物材料,它有着很强的碳氟键,具有稳定的化学性质和极好的机械强度,因而被广泛运用于工业生产和生活应用中。在膜科学研究中,该材料常常被用于制备微滤、超滤或者纳滤膜。对PVDF膜进行改性,并运用于膜分离技术一直是膜技术领域中非常重要的研究热点。本论文以PVDF材料作为基底,分别采用掺杂和原位合成的方法制备了具有不同功能和作用的PVDF复合膜,通过各种表征和测试手段检测了膜的结构和性质。本论文分成两个部分,主要研究结果归纳如下:1.首次使用了 PVDF-PAA（聚偏氟乙烯-聚丙烯酸）嵌段共聚物作为一种共混材料来制备具有环境pH响应的PVDF膜。环境响应的膜材料在药物释放、传感器、流量调节等领域有着重要运用。我们使用了 PVDF-PtBA（聚偏氟乙烯-聚丙烯酸叔丁酯）作为前驱体,并通过非溶剂相分离方法来制备膜,之后使用三氟乙酸（TFA）来处理获得我们需要的混杂有PVDF-PAA的PVDF膜。通过观察膜的表面和截面的SEM图像,可以看出膜表面的孔随着PVDF-PAA嵌段共聚物掺杂量的增加,先增大后减小,膜的截面结构呈现指状孔。通过红外测试数据可以... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２水通量测试装置??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗａｔｅｒ?ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ?ｃｅｌｌ??

?我们首先使用ＳＥＭ来表征了膜的表面形态。不同ＰＶＤＦ－ＰＡＡ含量的ＰＶＤＦ混合膜??的表面（Ａ－Ｄ）和截面（Ｅ－Ｈ）的ＳＥＭ图如图２．４所示。从截面来看，所有的膜都有非??常大的指状孔，并随着嵌段共聚物的掺杂量的增大。指状孔的支撑壁截面有许多小孔，??１４??

影响着膜的化学性质。可以通过测试复合膜在不同ｐＨ情况下对铜离子的吸附能力来判??断ＰＡＡ链段离子化程度［５６’５９’６（）］。在本研宄的最后一部分中，我们将展示？＼１＾－？＾＾／１＞＼１＾??膜在不同ｐＨ下以及不同预处理后对铜离子的吸附能力，其结果如图２．１０所示。由于很??难让（：１１（：１２溶液中的ｐＨ提高到７．０以上（因为在碱性较强的溶液中Ｃｕ会形成Ｃｕ（ＯＨ）２??沉淀），因而在图２．１０（Ｃ）中膜是预先浸泡在ｐＨ为１３．１的溶液中，再放入ｐＨ为６．８??的铜离子溶液中的。从图２．１０?（Ａ）和图２．１０?（Ｃ）中可以看出，纯ＰＶＤＦ膜在所有的??不同ｐＨ环境下对铜离子都没有吸附，而ＰＶＤＦ－ＰＡＡ／ＰＶＤＦ膜在ｐＨ为１．０时对铜离子??也是没有吸附的，但是随着溶液中ｐＨ的提高，膜对铜离子吸附量不断提高。在图２．１０??（Ｂ）中，我们展示了?５０％ＰＶＤＦ－ＰＡＡ／ＰＶＤＦ膜处于不同状态的照片，（１）是在酸性条??件下，膜对铜离子没有吸附，因此此时膜表面呈现淡黄色，和放入溶液之前没有太多变??化（２）在ｐＨ为６．８时，由于复合膜部分离子化，它会对溶液中的铜离子有配位作用，??对铜离子产生了吸附


本文编号：3367710