原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得重要進展

原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得重要進展

目前，水資源污染和短缺問題日益嚴重，膜法水處理技術以其高效率、低成本、環保、常溫操作及無化學變化等特點，在氣液及液液等分離領域得到了廣泛的應用。在眾多膜材料當中，聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種結晶性聚合物微濾、超濾膜材料，具有機械性能和熱穩定性能優異、結晶度高、耐化學（酸）清洗、耐氣候、耐氧化、耐輻射等特點，已經被廣泛用于膜生物反應器處理市政、生活污水、自來水廠的提標改造、海水淡化前處理等領域。但是其低表面能、強疏水的特點導致PVDF膜在過濾過程中易污染，導致通量下降，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。

寧波材料所高分子事業部功能膜團隊在薛立新研究員和劉富副研究員的帶領下，通過非溶劑輔助熱致相分離以及原位聚合技術手段，精確調控微相分離過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。該技術路線無需采用額外的致孔劑便可達到高通量、高截留率。其突出的潤濕性使其可干法保存，有效防止細菌污染，節省儲藏及運輸成本。

通過該技術路線，可以進一步制備超大通量的親水性PVDF微濾干膜，純水通量可達2000 L/m2h。通過原位聚合可改善親水性，通過非溶劑輔助熱致相分離可得到互穿網絡雙連續結構孔，通過內支撐可提高中空纖維膜的強度。

目前，超高強度、超大通量的親水性中空纖維膜的研制已進入中試放大階段。