發(fā)布時(shí)間：2021-02-10 20:47

　　以聚偏氟乙烯（PVDF）為聚合物,氧化石墨烯（GO）為添加劑,聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30）為致孔劑,N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）為溶劑配制鑄膜液,借助相轉(zhuǎn)化法制備了PVDF/GO膜（PGM）,并通過原位共沉反應(yīng)在PGM表面沉積Ag₂CO₃得到Ag₂CO₃@PVDF/GO復(fù)合膜（AgC-PGM）;使用掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、水接觸角、純水通量、BSA截留率和三維熒光光譜（3D-EEM）考察了膜材料的形貌、親水性、水通量和分離性。結(jié)果表明,當(dāng)添加GO為0.4%（質(zhì)量）,AgNO₃(5.0mmol·L^-1)與Na₂CO₃(2.5mmol·L^-1)共沉反應(yīng)3次得到AgC-PGM;與PVDF膜(132.8L·m^-2·h^-1)相比,AgC-PGM呈現(xiàn)出較高的親水性和純水通量(237.4L·m^-2·h

【文章來源】：化工學(xué)報(bào). 2017,68(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

復(fù)合PVDF膜的制備Fig.1SchematicillustratingpreparationofcompositePVDFmembranes

化工學(xué)報(bào)第68卷·2172·圖2不同GO添加量的PGM對(duì)應(yīng)純水通量和BSA截留率Fig.2PurewaterfluxandBSArejectionofPGMwithdifferentcontentsofGO屬富含氧的碳材料，在PVDF鑄膜液中呈現(xiàn)出良好的分散性，然而當(dāng)其添加量大于0.4%時(shí)，成膜性劣化，嚴(yán)重地降低了PGM的機(jī)械強(qiáng)度，這是基于微觀的空間位阻和黏滯性等所致[24-26]。為此，納米材料改性聚合物膜時(shí)，確定其添加量是至關(guān)重要的。在本實(shí)驗(yàn)條件下確定的最佳GO添加量為0.4%。為了強(qiáng)化PGM的抗污染性，借助AgNO3/Na2CO3共沉淀反應(yīng)，在PGM內(nèi)、外層原位沉積了Ag2CO3得到了AgC-PGM，其純水通量和BSA截留率隨Ag2CO3沉積次數(shù)的變化如圖3所示。由圖可知，PGM的純水通量隨沉積次數(shù)增加逐漸降低，而對(duì)BSA截留率卻呈現(xiàn)漸增趨勢(shì)，表明隨共沉反應(yīng)次數(shù)，Ag2CO3粒子鑲嵌于PGM表面與孔隙內(nèi)，堵塞了部分膜孔，致使純水通量變校綜合考察，當(dāng)沉積3次時(shí)，AgC-PGM的純水通量達(dá)到237.4L·m2·h1，對(duì)BSA截留率為78.9%，顯現(xiàn)出良圖3沉積不同次數(shù)的Ag2CO3對(duì)應(yīng)純水通量和BSA截留率Fig.3PurewaterfluxandBSArejectionofAgC-PGMwithdifferentprecipitatingtimes好的分離性能。因此，本實(shí)驗(yàn)條件下Ag2CO3最佳沉積次數(shù)為3，從而獲得最優(yōu)PVDF復(fù)合膜，AgC-PGM。選用最優(yōu)AgC-PGM過濾BSA溶液的純水通量變化見圖4。由圖可見，PGM和AgC-PGM的初始純水通量分別為304L·m2·h1和220L·m2·h1，而PVDF膜僅有136L·m2·h1，隨過濾時(shí)間其純水通量逐漸下降，且起初衰減較快，而后趨于平緩。在過濾BSA溶液90min后PGM和AgC-PGM純水通量相繼降至97L·m2·h1和137L·m2·h1，由圖5可知，其通量衰減率依次為68.0%和37.7%；

terfluxandBSArejectionofPGMwithdifferentcontentsofGO屬富含氧的碳材料，在PVDF鑄膜液中呈現(xiàn)出良好的分散性，然而當(dāng)其添加量大于0.4%時(shí)，成膜性劣化，嚴(yán)重地降低了PGM的機(jī)械強(qiáng)度，這是基于微觀的空間位阻和黏滯性等所致[24-26]。為此，納米材料改性聚合物膜時(shí)，確定其添加量是至關(guān)重要的。在本實(shí)驗(yàn)條件下確定的最佳GO添加量為0.4%。為了強(qiáng)化PGM的抗污染性，借助AgNO3/Na2CO3共沉淀反應(yīng)，在PGM內(nèi)、外層原位沉積了Ag2CO3得到了AgC-PGM，其純水通量和BSA截留率隨Ag2CO3沉積次數(shù)的變化如圖3所示。由圖可知，PGM的純水通量隨沉積次數(shù)增加逐漸降低，而對(duì)BSA截留率卻呈現(xiàn)漸增趨勢(shì)，表明隨共沉反應(yīng)次數(shù)，Ag2CO3粒子鑲嵌于PGM表面與孔隙內(nèi)，堵塞了部分膜孔，致使純水通量變校綜合考察，當(dāng)沉積3次時(shí)，AgC-PGM的純水通量達(dá)到237.4L·m2·h1，對(duì)BSA截留率為78.9%，顯現(xiàn)出良圖3沉積不同次數(shù)的Ag2CO3對(duì)應(yīng)純水通量和BSA截留率Fig.3PurewaterfluxandBSArejectionofAgC-PGMwithdifferentprecipitatingtimes好的分離性能。因此，本實(shí)驗(yàn)條件下Ag2CO3最佳沉積次數(shù)為3，從而獲得最優(yōu)PVDF復(fù)合膜，AgC-PGM。選用最優(yōu)AgC-PGM過濾BSA溶液的純水通量變化見圖4。由圖可見，PGM和AgC-PGM的初始純水通量分別為304L·m2·h1和220L·m2·h1，而PVDF膜僅有136L·m2·h1，隨過濾時(shí)間其純水通量逐漸下降，且起初衰減較快，而后趨于平緩。在過濾BSA溶液90min后PGM和AgC-PGM純水通量相繼降至97L·m2·h1和137L·m2·h1，由圖5可知，其通量衰減率依次為68.0%和37.7%；而PVDF膜的通量衰減率則達(dá)83.1%，意味著在PVDF膜中添加適量的GO和Ag2CO3可?

【參考文獻(xiàn)】：
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