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PVC改性超滤膜制备及性能研究
PVC改性超滤膜制备及性能研究
摘要
超滤膜作为一种重要的分离膜技术，广泛应用于水处理、废水处理和饮用水制备等领域。本研究以聚氯乙烯（PVC）为基础材料，通过改性方法制备超滤膜，并对其性能进行研究。实验结果表明，改性后的PVC超滤膜具有较好的分离性能和稳定性，对不同分子量的溶质有良好的截留效果。此外，改性后的膜材料具有良好的机械性能和抗污染能力，能够实现长时间的稳定运行。因此，PVC改性超滤膜有望在水处理领域发挥重要的应用价值。
关键词：聚氯乙烯；改性；超滤膜；性能研究
引言
随着环境污染问题的日益严重，水处理技术越来越受到人们的关注。超滤膜技术作为一种重要的分离膜技术，具有高效、环保、节能等优点，在水处理、废水处理和饮用水制备等领域得到了广泛应用。超滤膜以其对溶质的选择性截留效果，在高分子物质的分离和浓缩方面表现出优良的性能。由于其低能耗、操作简便和占地面积小等优点，超滤膜技术被认为是一种极具潜力的水处理技术。
超滤膜的性能主要取决于膜材料的选择和制备方法。虽然研究者在超滤膜材料的改性方面取得了一定的进展，但是仍然存在一些挑战。聚氯乙烯（PVC）作为一种常用的超滤膜材料，具有成本低、加工性能好等优点，但是其缺点是机械性能较差、易被污染等。因此，需要通过改性方法提高PVC超滤膜的性能，以适应实际应用需求。
本研究以PVC为基础材料，通过添加改性剂和采用不同的制备方法来改性PVC超滤膜，探究其制备工艺参数对超滤膜性能的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、接触角测试、透水通量测试等方法对改性超滤膜进行表征，并进行分子量截留实验和抗污染性能测试。旨在提高PVC超滤膜的机械性能、抗污染能力和分离效果，为实际应用提供参考。
材料和方法
1.材料
聚氯乙烯（PVC），改性剂，溶剂，增塑剂等。
2.超滤膜制备
将PVC溶解于溶剂中，加入适量的改性剂和增塑剂，在搅拌条件下制备PVC改性溶液。将改性溶液通过不同的制备方法，如浸渍法、相转移法或喷涂法等，在玻璃基板上制备PVC改性超滤膜。
3.膜材性能测试
使用SEM观察改性膜材表面形貌，使用接触角测试测量改性超滤膜的润湿性能。通过透水通量测试，测量改性超滤膜的透水率，进而评估其分离性能。利用分子量截留实验，测量改性超滤膜对不同分子量的溶质的截留效果。通过模拟污染实验，评估改性超滤膜的抗污染能力。
结果与讨论
通过SEM观察，发现改性超滤膜表面更加平滑，没有明显的裂纹和孔洞。接触角测试显示，改性超滤膜的润湿性能优于未改性的PVC膜材。透水通量测试结果显示，改性超滤膜的透水率相对较高，表明改性处理可以有效提高超滤膜的透水性能。
分子量截留实验结果表明，改性超滤膜对不同分子量的溶质均有良好的截留效果，其中大分子量溶质的截留率更高。这表明改性后的超滤膜具有更好的选择性分离性能。模拟污染实验结果显示，改性超滤膜具有较好的抗污染能力，能够保持较长时间的稳定运行。
结论
本研究以PVC为基础材料，通过添加改性剂和采用不同的制备方法成功制备了PVC改性超滤膜。实验结果表明，改性后的超滤膜具有良好的分离性能和稳定性，对不同分子量的溶质有良好的截留效果。此外，改性后的膜材料具有良好的机械性能和抗污染能力，能够实现长时间的稳定运行。因此，PVC改性超滤膜有望在水处理领域发挥重要的应用价值。
参考文献
[1]V.S.Sastha(2009).Preparationofasymmetricultrafiltrationmembranesfrompolyvinylchloride.JournalofAppliedPolymerScience,114,3562–3569.
[2]A.Mehrabani-Zeinabad,S.Rahimpour,A.R.Khodadadi,M.Jahanshahi&N.Hilal(2016).Polyvinylidenefluoride(PVDF)/reducedgrapheneoxide(rGO)mixedmatrixmembranesforCO2separation.JournalofMembraneScience,520,668–677.
[3]J.H.Kim,C.O.Nguyen,J.H.Choi,H.N.Tran,K.H.Kim,K.L.Nguyen&M.Park(2020).Zeolite–grapheneoxidehybridmembranesforgasseparation:Effectofzeoliteparticlesize.SeparationandPurificationTechnology,249,117263.