基于硅烷偶聯劑表面改性制備Al2O3/PVDF雜化膜

朱子沛，湯旭，何其，董浩，朱良，肖凱軍

（華南理工大學食品科學與工程學院，廣東 廣州 510640）

基于硅烷偶聯劑表面改性制備Al2O3/PVDF雜化膜

朱子沛，湯旭，何其，董浩，朱良，肖凱軍

（華南理工大學食品科學與工程學院，廣東 廣州 510640）

采用硅烷偶聯劑(2-氰乙基)三乙氧基硅烷對納米Al2O3粒子進行表面改性，利用熱致相變法制備了改性Al2O3/PVDF有機無機雜化膜，研究了改性Al2O3的添加量對雜化膜性能的影響。經(2-氰乙基)三乙氧基硅烷改性后，納米Al2O3粒子的團聚減少，改性后納米Al2O3的平均最小粒徑為52.23nm。與純PVDF膜比較，改性納米Al2O3的添加改善了PVDF膜的形貌結構，改性Al2O3/PVDF雜化膜形成的球晶明顯增加，球晶的密度尺寸縮小，雜化膜中形成了大量連通的界面孔，膜的孔隙率升高，改善了PVDF膜的力學性能和親水性,提高了截留率。當納米粒子添加量達到5%時，膜的截留率提高了7.2%，膜的純水通量達到了593.95L/(m2·h)，膜強度達到5.0MPa。

硅烷偶聯劑；表面改性；聚偏氟乙烯；超濾膜

聚偏氟乙烯（PVDF）因為其具備良好的物理和化學穩定性，備受關注和青睞。然而，由于PVDF膜表面能高，有著極強的疏水性，極易產生膜污染，導致膜通量下降[1-3]。PVDF本身的強疏水性又給膜清洗帶來了極大困難，使得使用壽命大為降低，提高PVDF的親水性是解決這一問題的有效途徑[4-6]。直接摻雜無機納米粒子如Al2O3、TiO2、SiO2、ZrO2的方法來制雜化膜以提高PVDF膜親水性，因其制備工藝簡單、改性效果好而備受關注。QIN等[7]將納米TiO2顆粒和PVA層結合到PVDF膜上大大提高了膜的親水性。MARYAM等[8]采用TiO2顆粒與PVDF共混制備超濾雜化超濾膜，有效地改善了膜的親水性，在紫外燈下有著很好的抗污染能力。……