原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得重要進(jìn)展

原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得重要進(jìn)展

目前，水資源污染和短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，膜法水處理技術(shù)以其高效率、低成本、環(huán)保、常溫操作及無(wú)化學(xué)變化等特點(diǎn)，在氣液及液液等分離領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在眾多膜材料當(dāng)中，聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種結(jié)晶性聚合物微濾、超濾膜材料，具有機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)異、結(jié)晶度高、耐化學(xué)（酸）清洗、耐氣候、耐氧化、耐輻射等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛用于膜生物反應(yīng)器處理市政、生活污水、自來(lái)水廠的提標(biāo)改造、海水淡化前處理等領(lǐng)域。但是其低表面能、強(qiáng)疏水的特點(diǎn)導(dǎo)致PVDF膜在過(guò)濾過(guò)程中易污染，導(dǎo)致通量下降，清洗成本增加。因此如何提高PVDF的永久親水抗污染性，得到親水性的PVDF干膜是研究的熱點(diǎn)。

寧波材料所高分子事業(yè)部功能膜團(tuán)隊(duì)在薛立新研究員和劉富副研究員的帶領(lǐng)下，通過(guò)非溶劑輔助熱致相分離以及原位聚合技術(shù)手段，精確調(diào)控微相分離過(guò)程中的親水聚合物鏈的分散與表面遷移，制備出超親水的PVDF超濾干膜，水接觸角在30秒內(nèi)可以從60度下降到0度，超濾水通量為165L/m2h，具有良好抗污染性能。該技術(shù)路線無(wú)需采用額外的致孔劑便可達(dá)到高通量、高截留率。其突出的潤(rùn)濕性使其可干法保存，有效防止細(xì)菌污染，節(jié)省儲(chǔ)藏及運(yùn)輸成本。

通過(guò)該技術(shù)路線，可以進(jìn)一步制備超大通量的親水性PVDF微濾干膜，純水通量可達(dá)2000 L/m2h。通過(guò)原位聚合可改善親水性，通過(guò)非溶劑輔助熱致相分離可得到互穿網(wǎng)絡(luò)雙連續(xù)結(jié)構(gòu)孔，通過(guò)內(nèi)支撐可提高中空纖維膜的強(qiáng)度。

目前，超高強(qiáng)度、超大通量的親水性中空纖維膜的研制已進(jìn)入中試放大階段。