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印刷与数字媒体技术研究2026年第02期:超亲水聚偏氟乙烯膜的制备及性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘曼;周连仓;于泽洋;段浩明;李晨暘;

单位:天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室;天津科技大学纺织行业高性能纤维湿法非织造材料重点实验室;天津科技大学中国轻工业造纸与生物质精炼重点实验室;天津科技大学轻工科学与工程学院;

摘要:传统处理含油废水的方法普遍效率低、能耗高,而膜分离技术节能高效,在油水分离领域前景广阔。聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)膜作为膜分离技术中的常见材料,化学性能稳定。但其固有的疏水性易导致膜表面油污染和膜孔堵塞,严重影响分离效率。为解决上述问题,本研究提出一种采用邻苯三酚(Pyrogallol,PG)和ε-聚赖氨酸(ε-Polylysine,ε-PL)的协同改性策略。通过浸渍法在PVDF膜表面构建超亲水/水下超疏油功能层,以降低膜材料与水相间的界面能,提高筛分效率。同时对改性膜的表面结构、化学稳定性及油水分离等性能进行探究。结果表明,当PG与ε-PL的质量比为0.1∶0.175时,经PG/ε-PL改性的PVDF膜表现出最优的亲水性能,水接触角降至0°。且其对4种不同油品的水下油接触角均超过150°,显示出优异的润湿选择性。该膜对多种油水体系的分离效率均保持在99%以上,其中对水包正己烷乳液的分离效率和通量分别可达99.63%和495.57L·m~(-2)·h~(-1)。本研究改进的膜还表现出良好的稳定性和水下抗油黏附性能,为开发高效环保的油水分离膜提供了新思路。

关键词:油水分离;;聚偏氟乙烯膜;;超亲水/水下超疏油;;协同改性