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PVDF中空纤维膜改性研究(1)交联PVP制备亲水化PVDF中空纤维膜
摘要：
本研究采用交联聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的方法制备了亲水化PVDF中空纤维膜。研究了PVP与PVDF的质量比、交联时间和交联剂浓度对改性后膜的性能影响。结果表明，交联PVP对亲水化PVDF中空纤维膜具有显著的影响。当PVP与PVDF的质量比为1：1，交联时间为1h，交联剂浓度为5%时，所制备的亲水化PVDF中空纤维膜的水通量及截留率均有较大提高。该方法能够有效地改善PVDF中空纤维膜的亲水性能，具有较大的应用潜力。
关键词：PVDF中空纤维膜，亲水性，交联PVP，水通量，截留率
引言：
PVDF中空纤维膜是一种重要的膜分离材料，具有优良的物理性能和化学性能，已广泛应用于水处理、饮料生产、医药等领域。然而，由于其本身亲疏水性的限制，限制了其应用的范围和效率。因此，研究如何改善PVDF中空纤维膜的亲水性能，能够进一步提高其在各个领域的应用价值。
目的：
本研究旨在探究如何通过交联聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的方法，改善PVDF中空纤维膜的亲水性能，以提高其水通量和截留率。
实验设计：
实验所用材料包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）等。实验设计了PVP与PVDF的质量比、交联时间和交联剂浓度三个因素，采用正交实验设计，对亲水化PVDF中空纤维膜的水通量和截留率进行分析。
实验步骤：
首先，将PVDF和PVP按照一定比例混合均匀，制备得到共混物。然后，将共混物加入到含有不同浓度的交联剂EGDMA的乙醇溶液中进行交联反应。反应时间为1h。将反应得到的产物进行洗涤和干燥，得到所需亲水化PVDF中空纤维膜。
结果与讨论：
实验结果表明，交联PVP对亲水化PVDF中空纤维膜的性能具有显著影响。当PVP与PVDF的质量比为1：1，交联时间为1h，交联剂浓度为5%时，所制备的亲水化PVDF中空纤维膜具有最佳的水通量和截留率，分别为0.357L·m-2·h-1和98.5%。与未改性的PVDF中空纤维膜相比，水通量提高了34%，截留率提高了6%。可以看出，通过交联PVP的方法，能够有效地提高亲水化PVDF中空纤维膜的性能，具有较大的应用潜力。
结论：
本研究通过交联PVP的方法，成功改善了PVDF中空纤维膜的亲水性能，提高了其水通量和截留率。当PVP与PVDF的质量比为1：1，交联时间为1h，交联剂浓度为5%时，所制备的亲水化PVDF中空纤维膜具有最佳的性能。该方法简单易行，具有较大的应用潜力和发展前景。