1、环糊精改性环糊精改性PVDFPVDF超滤膜的制备及超滤膜的制备及性能评价性能评价 汇报人：姚芹 2011级应用化学 学号：1104020208指导老师：余宗学汇汇报报提提纲纲1、研究目的及意义 3、改性膜的制备2、原膜的制备4、探究改性膜的性能 PVDF耐辐射性耐辐射性耐热性耐热性化学稳定性化学稳定性易成膜易成膜表面能低，易被污染，造成通量的下降，重复使用性降低对PVDF膜的亲水化改性研究是当前的发展方向1 G.-d.Kang,Y.-m.Cao,Application and modification of poly(vinylidene fluoride)(PVDF)membranes A
2、review,Journal of Membrane Science,463(2019)145-165.目的及研究意义目的及研究意义背景：背景：水资源匮乏，污染严重；膜处理是“21世纪的水处理技术”。目的及研究意义目的及研究意义1.环糊精具有“内腔疏水,外壁亲水”的特殊结构和性质3.-环糊精价廉易得,应用最广2.与重金属离子和有机分子形成包结络合物,广泛应用于环境污染物的吸附Chin.J.Org.Chem.2019,34,15491572目的及研究意义目的及研究意义 改性方法：改性方法：共混改性：纳米粒子的团聚现象，纳米粒子在PVDF 膜中分布不均，降低了其改性效率表面涂覆法：主要问题是涂覆层
3、并不稳定，其可能在 操作和清洗过程中由于PVDF膜和涂覆层 之间相对弱的物理吸附作用而被冲掉表面接枝法：可以解决改性剂与膜连接不稳定的问题，改性剂与膜表面通过共价键相互连接，因此提供了长期的化学稳定性第第6页页制备PVDF超滤膜，选择性能最佳的为原膜利用均苯三甲酰氯作为连接体，将-环糊精接枝到PVDF超滤膜表面，制备接枝改性超滤膜 对比原膜与改性膜的性能差异药品及仪器药品及仪器所需药品所需药品所需仪器所需仪器PVDF（聚偏氟乙烯）杯式超滤器PVP（聚乙烯吡咯烷酮）涂膜器DMAC（二甲基乙酰胺）玻璃板环糊精电子天枰均苯三甲酰氯真空干燥箱牛血清蛋白 原膜制备过程原膜制备过程PVDF粉末溶于DMAc
4、溶液成孔剂成孔剂PVP60，搅拌，搅拌铸膜液静置脱泡静置脱泡倾倒于玻璃片，刮膜。在纯水水中浸泡膜脱落膜脱落干燥固化 PVDF PVDF膜的制备膜的制备改性膜的制备 FTIR-ATR 图：原PVDF膜、羟基化PVDF膜，TMC改性PVDF膜，-CD-PVDF膜的FTIR-ATR谱图 图：原PVDF膜、羟基化PVDF膜，TMC改性 表：吸水率的测试 PVDF膜，-CD-PVDF膜的纯水接触角 接触角和吸水率测试样品吸水率(%)接触角()Pristine17.185.9Hydroxylated50.961.3TMC-modified42.366.00.9%-CD52.664.91.8%-CD55.6
5、48.52.7%-CD56.945.9膜通量测试 图：膜纯水通量（JW）和BSA溶液的膜通量（JP）膜的防污性能图:PVDF膜和-CD-PVDF膜（2.7%,w/v）在两个周期循环污染实验中的水通量恢复情况样品第一周期第二周期RFR(%)FRR(%)RFR(%)FRR(%)Pristine PVDF 75.0%40.0%80.0%31.0%-CD-PVDF 75.0%47.4%82.3%49.1%截留率的测定 表表:截留率的测定结果截留率的测定结果纯BSA原PVDF-CD(0.9,w/v)-CD(1.8,w/v)-CD(2.7,w/v)吸光度0.7430.3010.2570.1980.122截
6、留率-56.80%65.40%73.40%83.60%膜的形貌膜的表面和断面SEM形貌：（a1和a2）原始PVDF膜，（b1和b2）脱氟后的PVDF膜，（c1和c2）-CD-PVDF膜（0.9），（D1和d2）-CD-PVDF膜（1.8），（e1和e2）-CD-PVDF膜（2.7）膜的形貌图：原始PVDF膜（a1、b1）和-CD-PVDF膜(1.8%,w/v)（a2和b2)的2D、3D的AFM 图像 表：表：膜表面粗糙度数据膜表面粗糙度数据样品粗糙度 Ra(nm)Rms(nm)Pristine PVDF40.653.6-CD-PVDF71.590.6结论实验结果：通过简单有效的浸泡方法，将-CD成功接枝在膜的表面，-CD-PVDF膜与原PVDF膜相比具有更低的水的接触角和更高的吸水率，其亲水性得到增加，且通量恢复率也得到了明显提高，具有良好的抗污染性能。因此-CD-PVDF膜优越的性能，显示了其广泛的实际应用价值。谢谢！请各位答辩老师指正错误
