采用硅烷偶聯(lián)劑（2-氰乙基）三乙氧基硅烷對納米Al₂O₃粒子進行表面改性,利用熱致相變法制備了改性Al₂O₃/PVDF有機無機雜化膜,研究了改性Al₂O₃的添加量對雜化膜性能的影響。經(jīng)（2-氰乙基）三乙氧基硅烷改性后,納米Al₂O₃粒子的團聚減少,改性后納米Al₂O₃的平均最小粒徑為52.23nm。與純PVDF膜比較,改性納米Al₂O₃的添加改善了PVDF膜的形貌結(jié)構(gòu),改性Al₂O₃/PVDF雜化膜形成的球晶明顯增加,球晶的密度尺寸縮小,雜化膜中形成了大量連通的界面孔,膜的孔隙率升高,改善了PVDF膜的力學(xué)性能和親水性,提高了截留率。當納米粒子添加量達到5%時,膜的截留率提高了7.2%,膜的純水通量達到了593.95L/（m²·h）,膜強度達到5.0MPa。 

【文章來源】：化工進展. 2017,36(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Al2O3縮聚反應(yīng)示意圖

出現(xiàn)了新的峰，其中2933.63cm–1、1428.6cm–1為C—H的彎曲振動以及面內(nèi)伸縮振動峰，而2252.38cm–1則為—CN的特征振動吸收峰，而1100cm–1處出現(xiàn)的吸收峰則為Si—O的特征峰。水解產(chǎn)物Al2O3—Si—CH2—CH2—COOH的紅外圖譜顯示，在1710cm–1處出現(xiàn)了—COOH中羰基的伸縮振動峰。此外，從紅外圖譜中還可以觀察到，原Al2O3中3448.45cm–1和1631.78cm–1處—OH的振動吸收峰有大幅的減弱，這表明偶聯(lián)劑(2-氰乙基)三乙氧基硅烷已經(jīng)很好地負載到了氧化鋁粉末的表面。圖2Al2O3及其改性物的紅外光譜圖a—Al2O3；b—Al2O3—Si—CH2—CH2—CN；c—Al2O3—Si—CH2—CH2—COOH

菀撞??啪郟?蚨?獾昧＞督細?[11]。而隨著硅烷偶聯(lián)劑的作用，和Al2O3表面的羥基進行結(jié)合，從而在Al2O3表面形成一層有機鏈包裹，從而阻止了Al2O3自身的團聚，從而使Al2O3平均粒徑大大減小，而隨著其添加量的進一步加大，Al2O3表面結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑開始水解并進一步縮合形成低聚物，從而產(chǎn)生橋聯(lián)，促進了Al2O3粒子之間的團聚，從而增大Al2O3的平均粒徑[12]。在硅烷偶聯(lián)劑用量為2g，Al2O3粉末為4g條件下，制得的改性Al2O3其粒徑分布見圖3。改性前Al2O3粒子粒徑分布于28～40nm、90～220nm以及3500～5000nm三個范圍，Al2O3粒子出現(xiàn)了不同程度的團聚，其粒徑分布很不均勻，而經(jīng)過改性之后，其粒徑主要集中于25～70nm，由此可見硅烷偶聯(lián)劑的改性有效減輕了Al2O3的團聚現(xiàn)象。表1改性Al2O3平均粒徑硅烷偶聯(lián)劑添加量/g改性Al2O3平均粒徑/nm0593.45±7.791182.23±7.25252.23±1.853210.21±4.904433.19±6.395653.23±9.24圖3改性前后Al2O3的粒徑體積分布2.3改性Al2O3/PVDF雜化膜形貌分析純PVDF膜及添加了改性Al2O3納米粒子（含量為5%）的表面形貌結(jié)構(gòu)以及橫斷面結(jié)構(gòu)見圖4。圖4PVDF膜和改性Al2O3/PVDF雜化膜的表面及斷面圖（放大倍數(shù)均為2000倍）

【參考文獻】：
期刊論文
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