微量1,6-己二胺改性纳米Fe3O4对PVDF共混膜性能的影响

微量1,6-己二胺改性纳米Fe3O4对PVDF共混膜性能的影响

论文摘要

以微量的改性纳米四氧化三铁与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备具有良好亲水性、纯水通量和防污性能的PVDF复合膜。通过溶剂热法合成了经1,6-己二胺改性的纳米四氧化三铁(H-Fe3O4),同时比较了未经改性的四氧化三铁(Fe3O4)和改性后的四氧化三铁(H-Fe3O4)的结构性能差异。通过相转化法制备了H-Fe3O4(质量分数小于1.0%)与PVDF的共混复合膜(H-Fe3O4@PVDF复合膜)。通过测试膜的晶相组成、表面和断面形貌、静态纯水接触角、平均孔隙率、平均孔径、纯水通量、牛白蛋白截留率以及通量恢复率,研究微量H-Fe3O4的投加对复合膜性能的影响。结果表明,经1,6-己二胺调控合成的H-Fe3O4,比Fe3O4拥有更小的粒径、更好的单分散性以及更多的亲水官能团。向膜中添加0.3%的H-Fe3O4,可使复合膜的静态纯水接触角由80.9°降到66.6°,亲水性得到良好的改善。复合膜的平均孔隙率、平均孔径、纯水通量以及通量恢复率随H-Fe3O4投加量的增加均明显提高。当H-Fe3O4质量分数为0.4%时,复合膜的纯水通量从原膜的10.4 L·(m2·h)-1增加到了144.0 L·(m2·h)-1,通量恢复率也从原膜的51.4%增加到了87.5%。微量H-Fe3O4的添加较好地改善了PVDF膜的性能,具有较好的实用价值。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 主要试剂与仪器设备
  •   1.2 Fe3O4和H-Fe3O4的合成
  •   1.3 H-Fe3O4@PVDF复合膜的制备
  •   1.4 Fe3O4和H-Fe3O4的表征
  •   1.5 H-Fe3O4@PVDF复合膜的表征
  •   1.6 H-Fe3O4@PVDF复合膜的应用
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 Fe3O4和H-Fe3O4的表征
  •   2.2 H-Fe3O4@PVDF复合膜的表征
  •     2.2.1 膜的XRD分析
  •     2.2.2 膜的AFM分析
  •     2.2.3 膜的FESEM和平均孔径分析
  •     2.2.4 膜的静态纯水接触角分析
  •     2.2.5 膜的平均孔隙率和纯水通量分析
  •   2.3 H-Fe3O4@PVDF复合膜的应用
  •     2.3.1 膜的BSA截留率分析
  •     2.3.2 膜的通量恢复率分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谷麟,陈旭,吴思帆,俞海祥,黄奕宁,张琪晗,闻海峰,陶红

    关键词: 改性纳米,氨基包覆,共混膜,膜污染

    来源: 环境工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,有机化工,环境科学与资源利用

    单位: 上海理工大学环境与建筑学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51408358,51679140)

    分类号: TQ051.893;X703

    页码: 291-301

    总页数: 11

    文件大小: 1587K

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