聚偏氟乙烯膜亲水改性的研究进展

亲水性PVDF油水分离超滤膜的制备及研究亲水性PVDF油水分离超滤膜的制备及研究引言：随着工业化的发展，水资源的短缺和环境污染逐渐成为当今社会的重要问题之一。

其中，油水分离是水处理过程中十分关键的一环。

针对传统分离技术无法满足高效、环保的要求，亲水性PVDF油水分离超滤膜应运而生。

本文将介绍亲水性PVDF油水分离超滤膜的制备方法及其性能研究。

一、亲水性PVDF油水分离超滤膜的制备方法1. PVDF材料的选择：聚偏氟乙烯（PVDF）具有优异的化学稳定性和耐热性，是制备油水分离超滤膜的理想材料。

其中，亲水性PVDF膜是通过在PVDF膜表面引入亲水性功能基团制备而得。

2. 材料准备：a. 亲水性改性剂：选择亲水性改性剂可以改善PVDF材料的亲水性。

常用的改性剂有胺类、酸类和碱类等。

本研究中，我们选择了胺类改性剂进行改性。

b. 溶液制备：将胺类改性剂与适量的溶剂混合，形成改性剂溶液。

然后将PVDF材料与改性剂溶液进行混合溶解。

3. 膜的制备：a. 溶剂挥发法：将混合好的溶液静置一段时间，让其溶剂逐渐挥发，形成膜状物。

b. 湿法制备：将混合溶液通过滴定或涂布的方式均匀地涂在无纺布或其他适宜底材上，待其自然干燥，形成膜状物。

二、亲水性PVDF油水分离超滤膜性能研究1. 膜性能测试：a. 膜通量：使用实验装置进行通量测试，测试膜在一定压力下单位时间通过的水量。

b. 水质净化效果：使用含有油污染的水样进行净化实验，测试膜对油污染的去除效率。

c. 膜的亲水性测试：使用接触角测量仪对膜材料的表面接触角进行测试，以评估其亲水性。

2. 影响因素研究：a. 接触角：通过调整改性剂种类和添加量来改变膜的表面特性，从而影响膜的亲水性能。

b. 改性剂浓度：改变改性剂的浓度，研究其对膜的亲水性和分离性能的影响。

3. 膜的应用前景：a. 油水分离：通过膜的疏水性和溶质物分子尺寸选择性分离原理，实现高效的油水分离，具有广阔的应用前景。

聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能

李培军;董林芳;王明霞;严峰 【期刊名称】《天津工业大学学报》 【年(卷),期】2024(43)2 【摘 要】针对聚偏氟乙烯(PVDF)油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题,受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发,将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF膜表面,构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜。首先将PVDF与聚苯乙烯马来酸酐(SMA)共混,采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF膜,然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中,聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝,从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面,改善膜表面润湿性和抗污染性。探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。结果表明:随着反应时间延长,膜表面D230的接枝率上升,在最优反应时间9 h下,达到接枝率387.8 mg/g;SMA/PVDF膜表面接枝D230后,膜表面的亲水性显著增强,纯水接触角降低至48.5°,水通量从接枝前的30 L/(m^(2)·h)提高至87 L/(m^(2)·h);D230接枝SMA/PVDF膜表现出水下超疏油特性,其对煤油的水下油接触角达到152°,且对油无黏附性,表现出良好的抗油污性能;D230接枝SMA/PVDF膜对十二烷基硫酸钠(SDS)稳定的煤油/水乳状液具有分离效果,截油率达到99.0%,远高于SMA/PVDF对照膜的60.8%,在油水分离领域具有潜在应用价值。

【总页数】7页(P29-35) 【作 者】李培军;董林芳;王明霞;严峰 【作者单位】天津中石化悦泰科技有限公司;天津工业大学化学学院;天津工业大学材料科学与工程学院

【正文语种】中 文 【中图分类】TQ028.8 【相关文献】 1.聚偏氟乙烯膜表面亲水改性2.四甲基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯一步接枝聚苯乙烯磺酸油水分离膜的制备及性能3.亲水改性聚偏氟乙烯静电纺丝膜及其自重驱动油/水分离性能4.多巴胺及二乙烯三胺对PVDF膜亲水化改性及其油水分离性能5.亲水疏油改性聚偏氟乙烯膜用于油水分离的实验研究

聚偏氟乙烯（PVdF）锂电池隔膜改性研究进展作者：洪崇得翁景峥来源：《科学与财富》2017年第17期（福建师范大学材料科学与工程学院福建福州 350007）摘要：针对动力锂离子电池对隔膜的要求，综述了三种聚偏氟乙烯（PVdF）隔膜材料的改性研究。

可以通过掺杂无机材料提高聚合物隔膜热稳定性；通过掺杂有机材料提升聚合物隔膜的电导率、电化学性能以及力学性能。

通过复合膜制备将不同复合材料协同优势发挥到最大化，弥补了聚偏氟乙烯（PVdF）隔膜的缺陷，制备出性能优异的锂电池隔膜。

关键词：聚偏氟乙烯；锂电池隔膜；改性前言：随着能源存储设备的高速发展，锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命受到广泛关注。

在锂离子电池系统中，隔膜起到至关重要的作用，在隔绝正负极的同时允许锂离子通过，其性能对于电池的充放电性能及安全性能有直接影响。

由于隔膜本体电阻较大，对电解液的浸润性差，导致锂离子电池的离子电导率较低。

因此，开发高性能隔膜对电池性能的改善具有积极的作用。

为了改善隔膜对电解液的浸润性并提高离子电导率，聚偏氟乙烯（PVdF）具有化学稳定性好、介电常数高、疏水性好等优点，比较适宜作锂离子电池隔膜材料。

1.掺杂无机材料无机材料具有的两大优势：一、无机颗粒高温无尺寸收缩对有机隔膜热稳定性的增强；二、许多无机材料具有的吸附、中和等功能，对聚合物隔膜只能用作物理阻断的功能进行拓展。

刘文婷等[1]通过溶剂热法制备石榴石型快锂离子导体锆酸镧锂（LLZO），分别以不同比例掺入PVdF溶液中，通过静电纺丝法制备出掺LLZO的 PVdF-LLZO复合隔膜；其次，利用磁控溅射镀膜技术在上述6% LLZO隔膜两侧沉积AlF3 纳米颗粒.陈爱雨等[2]研究了添加有机溶剂PEG400和无机纳米材料Ti02对膜的结构和性能的影响，得出综合改性后制备的膜材料性能优异，SEM表明膜的孔结构完整且分布均匀，多孔膜吸液率达345%，离子电导率达5.2mS/cm，电池测试表明综合改性的膜材料装配的电池充放电平台稳定，循环性能优异。

聚偏氟乙烯膜研究进展摘要：聚偏氟乙烯（PVDF）膜由于优异的性能被广泛应用于很多领域。

本文重点总结了聚偏氟乙烯膜在光催化膜、电池隔膜、压电性能方面的最新研究进展。

关键词：聚偏氟乙烯；光催化膜；电池隔膜；压电性能Research progress of polyvinylidene fluoride membranesZhang Bingtao(Shan Dong JinHuiMo Technology Co., Ltd., Zhaoyuan 265400)Abstract: Polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes are widely used in many fields due to their excellent performance. This articlefocuses on the latest research progress of PVDF membranes in photocatalytic membranes, battery diaphragms, and piezoelectric properties.Key words: polyvinylidene fluoride; photocatalytic film; battery diaphragm; piezoelectric performance作者简介：张兵涛（1986—），男，硕士研究生，工程师，研究方向：膜法水处理。

膜技术在解决当前全球面临的水资源短缺、环境污染等重大问题方面扮演者越来越重要的角色，也是传统工艺改造及产品升级换代等实现高质量发展的重要支撑。

聚偏氟乙烯近年来受到大家的广泛关注，并在很多领域得到应用，本文从聚偏氟乙烯在光催化膜、电池隔膜、压电性能方面研究进展方面进行综述。

1.光催化膜光催化技术是光催化剂在光照的作用下将污染物矿化为一些无机离子、二氧化碳和水。

碳纳米管对聚偏氟乙烯膜的共混改性研究王辉;苗超林;陈改荣【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2016(000)002【摘要】The polyvinylidene fluoride(PVDF)/carbon nanotubes(CNTs)blend membranes were prepared by phase reverse meth-od. The surface structure,water flux,porosity,contact angle and mechanical property of blend membranes were studied. The results showed that the hydrophilicity and the water flux of blend membranes were were improved by addition of CNTs. When theconcentra-tions of PVDF and CNTs were 10%and 1. 5%,the water flux increased from 243 L/m2 ·h to365 L/m2 ·h,the porosity increased from 86. 2%to 91. 4%,the contact angle decreased from 82°to 67°, the mechanical property of blend membranes were also im-proved significantly.%用相转化法制备了聚偏氟乙烯/碳纳米管共混膜，研究了共混膜的表面结构、水通量、孔隙率、接触角和机械性能。

结果显示碳纳米管的加入提高了聚偏氟乙烯膜的亲水性和水通量，当聚偏氟乙烯浓度为10wt.%，碳纳米管含量为1．5wt.%时，共混膜的水通量和孔隙率最高，从243 L/m2·h和86．2%提高到365 L/m2·h和91．4%；接触角也由82°减小为67°；同时，共混膜的机械性能也得到显著提高。

改性PVDF超滤膜的制备与表征及成膜机理研究改性聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride，PVDF）超滤膜是一种广泛应用于水处理、环境保护、食品和制药等领域的膜材料。

本文将讨论改性PVDF超滤膜的制备方法、表征技术以及成膜机理的研究进展。

PVDF是一种具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械性能的聚合物。

然而，其低的亲水性导致膜的通透性较差，易发生膜污染，降低了膜的分离性能。

因此，通过改性方法提高PVDF超滤膜的亲水性和抗污染性能成为了研究的重点。

改性PVDF超滤膜的制备方法主要包括物理方法和化学方法两类。

物理方法包括添加表面活性剂、膜表面物理处理和复合膜制备等。

添加表面活性剂通常能够提高膜的亲水性，但在实际应用中存在环境不稳定性和生物降解性等问题。

膜表面物理处理方法主要包括张力处理、电弧处理、等离子体处理等，能够增加膜表面的粗糙度和亲水性。

复合膜制备方法是在PVDF膜表面添加一层具有亲水性和抗污染性能的薄膜，如聚丙烯酸钠膜、聚乙烯醇膜等。

化学方法主要是通过在PVDF膜表面引入亲水基团或改性剂，如引入氨基、羧基、羟基、磺酸基等。

这些改性剂能够减小膜表面的接触角，提高膜的亲水性。

改性PVDF超滤膜的表征主要包括静态特性和动态性能两方面。

静态特性主要指膜的表面形貌、亲水性和物理性能。

表面形貌通常通过扫描电子显微镜（SEM）观察膜的形貌变化；亲水性通过接触角实验测定，接触角越小，说明膜的亲水性越好；物理性能通过打孔强度、渗透性能和膜通量等指标来评价膜的质量。

动态性能主要指膜的抗污染性能、降解性能和稳定性。

通过对膜的抗污染性能和降解性能的测试，可以评估膜在实际应用过程中的稳定性和持久性。

改性PVDF超滤膜的成膜机理是研究的关键。

研究表明，改性剂在成膜过程中能够加速溶剂的蒸发，促进PVDF膜的结晶生长和剥离，从而形成更为均匀致密的膜结构。

改性剂中的亲水基团能够与水分子发生氢键作用，提高膜的亲水性。

聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能李培军1，董林芳2，王明霞3，严峰2（1.天津中石化悦泰科技有限公司，天津300384；2.天津工业大学化学学院，天津300387；3.天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387）摘要：针对聚偏氟乙烯（PVDF ）油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题，受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发，将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF 膜表面，构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯（PVDF ）超滤膜。

首先将PVDF 与聚苯乙烯马来酸酐（SMA ）共混，采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF 膜，然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中，聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝，从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面，改善膜表面润湿性和抗污染性。

探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。

结果表明：随着反应时间延长，膜表面D230的接枝率上升，在最优反应时间9h 下，达到接枝率387.8mg/g ；SMA/PVDF 膜表面接枝D230后，膜表面的亲水性显著增强，纯水接触角降低至48.5毅，水通量从接枝前的30L/（m 2·h ）提高至87L/（m 2·h ）；D230接枝SMA/PVDF 膜表现出水下超疏油特性，其对煤油的水下油接触角达到152毅，且对油无黏附性，表现出良好的抗油污性能；D230接枝SMA/PVDF 膜对十二烷基硫酸钠（SDS ）稳定的煤油/水乳状液具有分离效果，截油率达到99.0%，远高于SMA/PVDF 对照膜的60.8%，在油水分离领域具有潜在应用价值。

关键词：聚苯乙烯马来酸酐（SMA ）；聚醚胺；聚偏氟乙烯（PVDF ）膜；表面接枝；亲水改性；油水分离中图分类号：TQ028.8文献标志码：A 文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园24）园2原园园29原07收稿日期：2023-03-22基金项目：天津市自然科学基金面上资助项目（18JCYBJC89300）第一作者：李培军（1968—），男，高级经济师，主要研究方向为环境保护。

聚偏氟乙烯膜在水处理中的应用研究进展
耿玉秀;王龙;郑洪领;张芹芹;李妍
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】概述了PVDF材料的特点,重点介绍了PVDF膜在给水净化、生活污水处理和中水回用、含油废水、重金属废水、印染废水、焦化废水、含酚废水中的应用进展,最后分析了目前PVDF膜的发展趋势。

【总页数】4页(P6-9)
【关键词】聚偏氟乙烯膜;水处理;给水净化;中水回用
【作者】耿玉秀;王龙;郑洪领;张芹芹;李妍
【作者单位】山东建筑大学市政与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜在水处理中的应用 [J], 李璟
2.聚偏氟乙烯(PVDF)膜的制备及在水处理中应用的研究 [J], 周军;刘云;叶长明;邓祥;陈绍伟
3.超疏水聚偏氟乙烯膜和乙烯-三氟氯乙烯膜的制备与应用研究 [J], 高林娜;刘慧;吁苏云;钟桂云;代哲振
4.聚偏氟乙烯膜的改性及其在水处理中的应用 [J], 张佳;孙秀丽
5.聚偏氟乙烯膜蒸馏技术在水处理中的应用研究进展 [J], 李书音;曹再植;于妍;朱腾义
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亲水性膜的研究进展亲水性膜的研究进展文章标题：亲水性膜的研究进展摘要：亲水性膜因其耐污染等性能，成为当前分离膜研究的热点之一。

从疏水性材料亲水性改性和亲水性材料的角度出发，综述了亲水性分离膜的改性方法以及亲水性材料制备膜的优点。

关键词亲水性亲水性改性疏水性AdvancesonHydrophilicMembranes1、概述随着膜技术的发展，膜分离已经越来越广泛的应用于生产、生活的各个方面。

但其在使用过程中易被污染问题逐渐受到人们的重视。

常用于微滤和超滤的膜材料大多是疏水性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚砜等。

它们有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。

然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中由于溶质吸附和孔堵塞而使得通量下降。

疏水性膜不被水润湿，为了让水透过膜必须进行材料表面改性，这些材料用于水过滤时必须对材料表面进行亲水化处理，而亲水化处理时引人的表面活性剂往往会影响它的一些使用，因此需要制备亲水性膜。

2、改性亲水性膜膜性能与膜材料的性质密切相关，使用疏水性材料所制备的膜，在使用时，水通量较低，在分离油／水体系(尤其是含蛋白质的溶液)时吸附污染严重，通量衰减很快，降低了膜的使用寿命，增加了操作费用，制约了其在膜分离领域的应用。

因此，大部分进行改性。

2.1膜表面化学处理改性化学改性是在疏水材料表面引人亲水性成分的化学改性方法。

Molly[1]通过两步化学改性在PVDF膜表面引入了羧基。

即先使膜在含有相转移催化剂——四丁基溴化铵的NaOH溶液中脱HF，生成纳米级的超薄活性皮层，再用强氧化剂氯酸钾／硫酸氧化活性皮层中不饱和基团，改性过程在N2保护氛围中进行。

XPS光谱及UV光谱分析表明，膜表面引入的极性基团为羧基。

接触角测定表明，改性后膜表面的接触角较改性前降低了11°，膜表面的亲水性有较大改善。

Y．Nagase[2]等人为了改进聚砜的气体和液体的通透性，用聚合物反应引入PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为支链来修饰聚砜。

PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展杨彤;张和田;郭冀峰;吴世红【摘要】PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低.因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能.介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等.研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高.这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本.%Attributed to the strong hydrophobic properties of PVDF, it requires a strong driving force in water treatment applications, resulting in increased operating costs.At the same time, membrane hydrophobicity also causes membrane fouling and membrane clogging making a dramatic decrease in membrane water flux.Therefore, in order to solve the issues, the paper presents the modification of PVDF membrane so as to improve the performance of the membrane.The research progress of hydrophilic modification of PVDF membrane in recent years is introduced.The modification of PVDF membrane mainly includes surface modification mainly divided into surface grafting and surface coating, and blend modification, the blend materials are hydrophilic polymers, inorganic nanoparticles and amphiphilic polymers etc.It found that anti-pollution performance and membrane mechanical properties of PVDF membranehave increased after modification, which provides a practical solution to the problem of contamination of PVDF membranes and reduces operating costs by increasing their hydrophilicity.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)001【总页数】5页(P180-183,187)【关键词】PVDF膜;表面改性;共混改性;膜污染【作者】杨彤;张和田;郭冀峰;吴世红【作者单位】长安大学环境科学与工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西西安 710054;长安大学环境科学与工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西西安 710054;长安大学环境科学与工程学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西西安 710054;交通运输部天津水运工程科学研究所天科院环境科技发展(天津)有限公司, 天津 300456【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8近年来，由于膜分离技术在水处理过程中有出水水质高、操作简单等优点而在污水处理中得到了广泛的应用。