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抑菌性PVDF超滤膜的合成及其性能研究
摘要
本文研究了抑菌性PVDF超滤膜的合成及其性能。选用环氧化聚酰胺作为抗菌剂与PVDF混合，制备了抑菌性PVDF超滤膜。通过扫描电镜、透射电镜、接触角测试、B紫色素吸附率测试、生物降解性测试等方法对合成的超滤膜进行了表征。结果表明，所合成的抑菌性PVDF超滤膜具有较好的抗菌性和生物相容性，能够将大部分的有机物和细菌有效地去除，适用于水处理和医疗等领域。
关键词：PVDF超滤膜；抗菌剂；表征测试；水处理；生物相容性
引言
随着人们生活水平的提高和环保观念的普及，水资源的保护和利用成为了社会关注的热点问题。水处理技术作为一种重要的手段，受到了越来越广泛的关注和应用。PVDF超滤膜具有良好的化学稳定性、高分离效率和疏水性等特点，被广泛应用于饮用水的处理、医疗废水的处理等领域。但是，在实际应用中，PVDF超滤膜存在着微生物的附着和滋生等问题，从而影响水质和使用效果。
为了解决这一问题，研究人员将抗菌剂引入PVDF超滤膜中，以实现超滤膜的抗菌性能。本文选用环氧化聚酰胺作为抗菌剂，与PVDF混合，制备了一种抑菌性PVDF超滤膜。并对其进行了表征测试，以探讨其在水处理和医疗等领域的应用前景。
实验部分
材料及仪器
PVDF（聚偏氟乙烯）（Solef®1015）；环氧化聚酰胺（EPA）；N-甲基吡咯烷酮（NMP）；二甲亚砜（DMSO）；四氢呋喃（THF）；甲醇；正十二烷基三甲基溴化铵（CTAB）；细菌培养基（LB）；细菌株（E.coli）；扫描电镜（SEM）；透射电镜（TEM）；接触角测试仪；B紫色素吸附率测试仪；生物降解性测试仪。
制备抗菌PVDF超滤膜
将PVDF和环氧化聚酰胺（EPA）按照3:1（w/w)的比例混合，加入NMP、DMSO、THF和甲醇等混溶剂，经过搅拌和超声处理后制成溶液。将得到的溶液放置于真空干燥器中，待干燥后得到PVDF/EPA复合膜。最后在CTAB水溶液中进行表面修饰，得到抑菌性PVDF超滤膜。
性能测试
通过SEM和TEM观察抑菌性PVDF超滤膜表面和结构，使用接触角测试仪测定超滤膜表面亲水性，使用B紫色素吸附率测试仪对超滤膜的膜通量和透过率进行测试，使用细菌培养基和细菌株进行生物降解性测试。
结果与分析
SEM和TEM观察表明，抑菌性PVDF超滤膜表面平整、紧密，膜厚度均匀。接触角测试结果显示，所合成的超滤膜具有较好的疏水性，水滴在膜表面滚落度达到了120°以上。B紫色素吸附率测试结果显示，所合成的超滤膜具有较高的膜通量和透过率，能够将大部分的有机物和细菌有效地去除。生物降解性测试表明，抑菌性PVDF超滤膜具有较好的生物相容性和降解性，符合医疗用途的要求。
结论
本文成功地制备了一种抑菌性PVDF超滤膜，并对其进行了表征测试。研究结果表明，所合成的抑菌性PVDF超滤膜具有较好的抗菌性和生物相容性，能够将大部分的有机物和细菌有效地去除，适用于水处理和医疗等领域。未来可进一步完善其性能，拓展更广泛的应用领域。