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聚偏氟乙烯改性膜的制备及抗污染性能研究
摘要
本文报道了一种以聚偏氟乙烯为原料制备改性膜的方法，并研究了其抗污染性能。改性膜的制备采用了溶液浸渍法，通过控制溶液浓度和浸渍时间，可以得到不同厚度和性能的改性膜。实验结果表明，改性膜的表面性能得到了明显的提升，污染物在膜表面的滞留时间缩短了，从而达到了更好的抗污染性能。经过长时间的使用和水洗，改性膜的性能仍然能够保持较好的稳定性。本研究为改善聚偏氟乙烯膜的性能提供了一种新的方法，并对其在环境污染控制中的应用具有一定的参考价值。
关键词：聚偏氟乙烯；改性膜；抗污染性能；溶液浸渍法
Abstract
Thispaperreportsonamethodofpreparingmodifiedfilmsusingpolyvinylidenefluoride(PVDF)asrawmaterial,andstudyingtheiranti-pollutionproperties.Thepreparationofthemodifiedfilmusesthesolutionimpregnationmethod,andbycontrollingtheconcentrationofthesolutionandtheimpregnationtime,modifiedfilmswithdifferentthicknessesandpropertiescanbeobtained.Theexperimentalresultsshowthatthesurfaceperformanceofthemodifiedfilmhasbeensignificantlyimproved,theretentiontimeofpollutantsonthefilmsurfacehasbeenshortened,andbetteranti-pollutionperformancehasbeenachieved.Afterlong-termuseandwashing,theperformanceofthemodifiedfilmcanstillmaintaingoodstability.ThisstudyprovidesanewmethodforimprovingtheperformanceofPVDFfilmandhascertainreferencevalueforitsapplicationinenvironmentalpollutioncontrol.
Keywords:Polyvinylidenefluoride;modifiedfilm;anti-pollutionperformance;solutionimpregnationmethod
一、引言
随着环境污染的日益加剧，新型环保材料的研究和应用已经成为当今的热点问题。聚偏氟乙烯（PVDF）是一种广泛应用于环境污染控制的材料，因其具有很好的机械强度、高温稳定性和抗化学腐蚀性等特点而备受关注。然而，PVDF材料的应用还存在一些问题，如易受到污染物的附着、表面粗糙、低渗透性等等。因此，如何提高PVDF材料的性能，增强其抗污染能力，成为本领域研究的热点之一。
本文以聚偏氟乙烯为原料，采用新型的溶液浸渍法制备改性膜，研究其抗污染性能，探讨提高PVDF膜性能的方法和途径，为环境污染控制和节能减排等方面的研究提供一定的参考价值。
二、实验方法
1.原材料：
聚偏氟乙烯（PVDF）片材
2.设备：
离心机、真空干燥器、涂布仪、恒温水浴槽、表面粗糙度测量仪、接触角测量仪等。
3.实验步骤：
（1）将PVDF片材切成一定大小的样品，放入去离子水中浸泡，用超声波震荡10min，去掉表面杂质，晾干备用。
（2）将去离子水中添加一定浓度的改性剂溶液，将样品浸泡在其中一定时间后取出，用真空干燥器干燥，制备出改性膜。
（3）将改性膜贴在玻璃片上，用涂布仪在膜表面均匀涂上不同浓度的污染溶液，放在恒温水浴槽中进行吸附反应。反应结束后，用去离子水冲洗干净，测量改性膜表面粗糙度、接触角等性能指标。
三、实验结果和分析
通过以上实验步骤，得到了不同厚度和性能的改性膜，表面性能指标如表1所示。从表格中可以看出，改性膜的表面粗糙度和接触角均得到了相应的提高，说明改性膜表面的亲水性和抗污染能力都有所提高。
表1：改性膜表面性能指标
改性膜浓度（mg/mL）改性膜厚度（μm）表面粗糙度（Ra，μm）接触角（θ）
030.41.2389.2
2035.60.9892.1
4039.20.7295.4
6042.50.5397.3
为了进一步分析改性膜的性能，还进行了吸附实验，测试其在不同浓度污染溶液下的吸附能力。实验结果如图1所示。
图1：不同浓度污染溶液吸附能力
从实验数据中可以看出，随着污染溶液浓度的不断增加，改