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聚偏氟乙烯(PVDF)无机粉体复合超滤膜的制备及性能研究的开题报告
题目：聚偏氟乙烯(PVDF)无机粉体复合超滤膜的制备及性能研究
一、研究背景与意义
随着环境污染日益严峻，人们对高效过滤膜的需求越来越大。超滤膜作为一种高效的过滤技术，被广泛应用于水处理、废水处理、海水淡化等领域。聚偏氟乙烯(PVDF)作为超滤膜的一种重要材料，具有耐腐蚀、耐高温、抗紫外线等特性，在工业应用中得到了广泛应用。但是，PVDF超滤膜在使用过程中会出现膜污染、通量下降等问题，这限制了其在工业领域的应用。因此，如何提高PVDF超滤膜的抗污染性能和通量成为研究的重点。
将PVDF与无机粉体复合可以改善其过滤性能和抗污染性能。无机粉体可以填充PVDF膜孔隙，防止污染物进入膜孔隙，同时也可以提高膜的机械强度和稳定性。因此，将PVDF与无机粉体复合制备超滤膜成为近年来研究的热点。
本研究旨在通过制备PVDF与无机粉体复合超滤膜，探究不同无机粉体添加量对膜性能的影响，为实现超滤膜的高效稳定运行提供理论依据。
二、研究内容与方法
（一）研究内容
本研究将以PVDF为基础材料，采用非溶剂相转移（NIPS）法制备复合超滤膜，添加不同种类和不同比例的无机粉体，研究其对膜性能的影响。主要研究内容包括：
1.优化PVDF/无机粉体复合超滤膜的制备参数，确定最佳制备条件。
2.研究不同种类和不同比例无机粉体添加量对膜孔径、孔径分布以及孔隙度、接触角等性能的影响。
3.评价复合膜的抗污染性能、稳定性和通量性能。
（二）研究方法
1.化学试剂与仪器
PVDF（相对分子质量：300,000）、外消旋型丙烯酸甲酯（MAA）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）等。
激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、接触角仪、实验室离心机、自制NIPS法复合膜制备装置。
2.研究步骤
（1）PVDF原料溶解：将PVDF与MAA按一定质量比加入DMF中并在60°C的温度下搅拌，直到溶解为止。
（2）复合膜制备：采用非溶剂相转移（NIPS）法制备PVDF/无机粉体复合超滤膜，探究不同无机粉体添加量对膜性能的影响。
（3）膜性能测试：测试复合膜的孔径、孔径分布、孔隙度、接触角等性能。
（4）膜性能评价：评价复合膜的抗污染性能、稳定性和通量性能。
三、预期结果与意义
本研究预计得到如下结果：
（1）优化PVDF/无机粉体复合超滤膜的制备工艺，并确定最佳制备条件。
（2）研究不同种类和不同比例无机粉体对复合膜孔径、孔径分布、孔隙度等性能的影响规律。
（3）评价复合膜的抗污染性能、稳定性和通量性能。
这些结果可以为实现超滤膜的高效稳定运行提供理论依据，提高PVDF超滤膜的抗污染性能和通量。同时，该研究可以为超滤膜材料的研究提供一定的参考依据和理论支持。