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溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究摘要：PVDF（聚偏氟乙烯）微孔膜作为一种常用的膜材料，在水处理、气体分离、生物医学等领域具有广泛的应用。
溶液相转化法是一种制备PVDF微孔膜的重要方法，其结构控制和性能研究对于改善膜材料的性能具有重要意义。
本文通过对溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程和控制条件的分析，研究了膜结构对其性能的影响，并对其在水处理和气体分离中的应用进行了探讨。
关键词：PVDF微孔膜；溶液相转化法；结构控制；性能研究1. 引言随着环境污染问题的日益严重，膜分离技术作为一种清洁、高效的分离方法受到越来越多的关注。
PVDF微孔膜作为一种常用的膜材料，具有优异的化学、热学和机械性能，被广泛应用于水处理、气体分离、生物医学等领域。
溶液相转化法作为一种制备PVDF微孔膜的重要方法，在结构和性能控制方面具有一定的优势。
因此，研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能对于提高膜材料性能具有重要意义。
2. 溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程溶液相转化法是通过将PVDF溶液制备成膜后，在适当的条件下进行相转化，形成微孔结构的方法。
该方法具有操作简便、成本低、可控性强等优点。
溶液相转化法制备PVDF微孔膜的具体过程如下：2.1 PVDF溶液制备PVDF溶液的制备是制备微孔膜的关键步骤之一。
一般采用溶剂法将PVDF溶解在适当的溶剂中，形成稳定的溶液。
溶液的浓度、溶剂的选择对于膜的结构和性能具有重要影响。
2.2 膜的制备过程将制得的PVDF溶液均匀涂覆在支撑层上，并通过干燥使其形成膜。
干燥过程中，溶剂逐渐挥发，PVDF分子发生排列，形成微孔结构。
膜的厚度、干燥条件对于膜的孔隙度和孔径分布具有重要影响。
2.3 相转化过程将制备好的膜置于适当的介质中，在适当的条件下进行相转化。
相转化可以通过热处理、化学处理、物理处理等方式进行。
NIPS法疏水PVDF膜的结构与性能调控研究进展
徐小洁;于孟超;王钰;王涛;冯英楠;赵之平
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】非溶剂致相分离法(NIPS)是制备多孔有机膜一种高效工艺手段,其过程中涉及的热力学与动力学因素对于疏水多孔膜的成膜结构与性质起着至关重要的决定性作用.为此,本文以常用疏水膜制备原材料聚偏氟乙烯(PVDF)为研究对象,系统阐述采用传统浸没沉淀相转化法和新兴喷雾辅助相转化法两种NIPS制膜工艺路线对PVDF疏水膜微纳结构的影响及其内在成膜机理,旨在通过明晰制膜过程中影响因素对成膜疏水性、孔结构参数的作用规律,为疏水膜的可控制备提供理论指导与技术支持.
【总页数】11页(P147-156)
【作者】徐小洁;于孟超;王钰;王涛;冯英楠;赵之平
【作者单位】北京理工大学化学与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
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《溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》篇一摘要本文主要研究溶液相转化法在制备PVDF（聚偏二氟乙烯）微孔膜过程中的结构控制及其性能。
通过实验和理论分析，探讨了不同工艺参数对膜结构的影响，以及这些结构特性对膜性能的影响。
本文旨在为PVDF微孔膜的制备提供理论依据和实验支持，为膜材料的应用提供指导。
一、引言PVDF微孔膜因其优异的化学稳定性、热稳定性和良好的成孔性，在分离、过滤、渗透等领域具有广泛的应用。
溶液相转化法是制备PVDF微孔膜的常用方法之一。
通过研究此方法中结构控制及性能的规律，可以有效提高膜的制取效率和质量。
二、溶液相转化法基本原理溶液相转化法是通过改变溶液相的性质，使成膜液从液态转变为固态的过程。
此过程中，通过控制成膜液的组成、溶剂的选择、凝固浴的条件等参数，实现对PVDF微孔膜结构的控制。
三、实验部分1. 材料与试剂实验采用PVDF树脂、溶剂、添加剂等材料，确保其纯度和适用性。
2. 实验方法（1）制备不同配比的成膜液；（2）通过控制凝固浴的温度和组成，进行相转化过程；（3）对制得的PVDF微孔膜进行性能测试和结构分析。
四、结构控制因素及其影响1. 成膜液组成成膜液中PVDF的浓度、添加剂的种类和用量都会影响膜的结构。
高浓度的PVDF有利于形成致密的皮层，而适当的添加剂可以改善膜的孔隙率和通透性。
2. 凝固浴条件凝固浴的温度和组成是影响相转化过程的关键因素。
低温或特定的凝固浴组成可以诱导快速的相分离，从而得到孔径较小、结构紧凑的膜；反之，则可以得到大孔径、高孔隙率的膜。
3. 工艺参数优化通过实验，优化成膜液组成和凝固浴条件，以获得最佳的结构控制效果。
五、性能研究1. 膜的形态结构通过扫描电子显微镜（SEM）观察膜的表面和断面形态，分析其结构特点。
2. 膜的物理性能测试膜的机械性能、热稳定性和化学稳定性，评估其在实际应用中的可靠性。
3. 膜的分离性能测试膜的渗透性、截留率等指标，评价其在分离、过滤等应用中的性能。
浸入沉淀相转化法制膜一、本文概述本文将全面介绍“浸入沉淀相转化法制膜”的原理、过程、影响因素以及应用前景。
浸入沉淀相转化法是一种重要的膜制备技术，通过控制溶液中的化学反应，使溶质在基材表面形成一层具有特定结构和功能的膜层。
这种方法具有操作简便、成膜均匀、可调控性强等优点，因此在膜分离、水处理、化学反应控制等领域具有广泛的应用。
本文将从理论和实验两个方面对浸入沉淀相转化法制膜进行深入研究，以期为该技术的进一步优化和应用提供有益的参考。
二、浸入沉淀相转化法制膜技术概述浸入沉淀相转化法（Dip-Coating and Phase Inversion Method）是一种常用的制膜技术，尤其在制备高分子膜领域具有广泛的应用。
该方法结合了浸渍和相转化的原理，通过控制高分子溶液在支撑体上的浸渍和随后的相转化过程，实现高分子膜的形成。
浸入沉淀相转化法制备的膜材料具有优良的物理和化学性能，如高机械强度、良好的化学稳定性和渗透性等，因此在分离、过滤、膜反应等多个领域具有潜在的应用价值。
在浸入沉淀相转化法制膜过程中，高分子溶液首先被涂覆或浸渍在支撑体上，然后通过控制温度、溶剂蒸发速率或引入非溶剂等手段，使高分子溶液发生相转化，即从液态转变为固态，从而在支撑体上形成一层连续、均匀的高分子膜。
相转化的过程涉及到高分子链的重新排列和聚集，以及溶剂与非溶剂之间的相互作用，这些因素共同决定了最终形成的膜的结构和性能。
浸入沉淀相转化法制膜的优点在于操作简单、易于控制膜的厚度和结构，并且可以通过调整溶液组成、浸渍条件和相转化参数来调控膜的微观结构和性能。
该方法还适用于制备多层复合膜和功能性膜材料，通过在不同层之间引入不同的高分子或添加剂，可以实现膜材料性能的定制和优化。
然而，浸入沉淀相转化法制膜也存在一些挑战和限制。
例如，在相转化过程中可能会出现膜材料收缩、开裂或缺陷等问题，这些都会影响膜的完整性和性能。
对于某些特定的高分子材料，可能需要特殊的溶剂或非溶剂才能实现有效的相转化，这增加了制膜过程的复杂性和成本。
·20·在1960年，通过相转化法制备出了第一个商业薄膜，因此在膜分离技术领域中成为了一个重要的里程碑。
在这一伟大的发明之后，气体分离、微过滤、超滤和反渗透等也陆陆续续进行大规模的工厂化。
目前，膜分离技术的应用领域差不多涵盖了所有的工业领域，比如生物技术领域、能源、电子、环境和化学等应用领域。
自20世纪80年代以来，已有多项研究报告了PVDF 膜的性能特点。
与其它商业化的高分子聚合物材料相比较，聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种膜材料，备受关注。
这是由于聚偏氟乙烯材料具有优异的性能，如机械强度高、热稳定性好、耐化学性强、耐水性高等，本篇文章主要是对聚偏氟乙烯材料的本身性能进行研究探索，更深入地了解PVDF 的特性。
1 聚偏氟乙烯（PVDF）膜在近些年来，聚偏氟乙烯（PVDF）膜已成为最受人们欢迎的膜材料之一。
尽管PVDF 膜的疏水性不会像聚四氟乙烯（PTFE）和聚丙烯（PP）那么高，但同聚酰亚胺（PI）、聚醚砜（PE）和聚砜（PS）等其它材料相比较，PVDF 膜则具有较高的疏水性。
由于溶剂选择的复杂性和特殊性，聚丙烯膜和聚四氟乙烯薄膜的相转化法制备具有着局限性，因此，PVDF 在应用的领域上仍然是最佳的膜材料选择，如在膜蒸馏和膜接触器上的应用[1]等。
上述结论的原因是PVDF 能够很容易地被溶解在普通的有机溶剂中。
通过一系列的调查表明，相转化法是采用一种非常简单的浸没沉淀来制备多孔的PVDF 膜。
不仅如此，在广泛的工业领域中，PVDF 膜的良好热稳定性使其成为一个最佳的选择和备受欢迎的薄膜材料。
由于本身具有较高的机械强度和优良的耐化学性，所以，PVDF 膜比其它膜材料是一个更优的选择，其杰出的性能使它更适合废水处理方面的应用。
再者，PVDF 膜可以通过低水平的萃取过程进行纯化，提炼出本身的一种纯聚合物。
这使它能够广泛应用于生物医学和生物分离领域。
与其他晶体聚合物不同的是，在多种混合溶剂成分当中，PVDF 本身具有能与其它聚合物的高度相容性，如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）[2]，这种特性能够在膜制备过程中帮助膜完善其本身不具有的性能以及改善、提高更优的性能。
改性聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的制备与性能的研究施柳青 卞晓锴 陆晓峰中国科学院上海应用物理研究所，上海201800摘要：以改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐）为膜材料，绘制了PVDF-DMAc，PVDF-NMP，PVDF-DMF，PVDF-DMSO 不同溶剂体系的三元相图；采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜，研究了铸膜液中溶剂体系、不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响，对膜的亲水性和抗污染性能进行了测试和对比。
结果表明：在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中，所需非溶剂( 水) 的量的顺序为: DMAC＞NMP＞DMF ＞DMSO；以DMAC为溶剂时制备的改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐）制膜液液-液分层速度减慢，得到的膜表面相对致密截留率高；随着聚合物浓度的提高，膜的通量下降，截留率上升，提高膜的性能；蛋白溶液连续运行实验及接触角测试结果显示接枝了马来酸酐后，改性PVDF制备的超滤膜的透过性能和抗污染性能均得到了提高。
关键词：改性聚偏氟乙烯；相转化法；超滤膜；三元相图随着超滤技术应用领域的日益扩大, 人们对各种可溶性溶质的浓缩、分离、提纯和净化,对超滤膜提出了更高的要求，因而对膜材料的品种和性能提出了更高的要求，对超滤膜的品种及性能要求越来越高。
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种疏水性的线型结晶性聚合物，具有优良加工性能、热稳定性能和耐化学腐蚀性等特点，近年来在膜分离技术领域中受到了人们的关注，在环保、冶金、医药、食品加工等领域有广泛的应用〔1 〕。
我们获得改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐），在PVDF本体上接枝马来酸酐的新型膜材料，对此展开了研究，制备超滤膜。
本文以改性PVDF-马来酸酐为膜材料，采用相转化的方法制备超滤膜, 研究了铸膜液中溶剂体系，不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响，对改性PVDF-马来酸酐和PVDF超滤膜的抗污染性能和接触角进行了测试和对比。
1实验部分1.1 实验材料及试剂聚偏氟乙烯（PVDF）、改性聚偏氟乙烯（PVDF-马来酸酐），聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮（PVP），所用的有机溶剂主要有：N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基乙酰胺（DMAC）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、牛血清蛋白（BSA, M n=67000）。
