毕业论文课题相关文献综述

1.概述

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种结晶型聚合物，聚合度达几十万。由于C-F键长短，键能高(486kJ/mol)[1,2]。膜性能与膜材料的性质密切相关，PVDF膜具有很好的化学稳定性、耐热性、机械稳定性，且可在较低的温度下溶于某些强极性有机溶剂，易于用相转化法制膜，是一种性能优良的新型聚合物膜材料，近年来在膜分离技术中引起了人们很大的兴趣[3-10]，PVDF分离膜已成功地应用于化工、食品、医药和生化等诸多领域[11-13]。由于PVDF膜表面能低，为非极性，膜表面与水无氢键作用，故有极强的疏水性[14]。在进行水相分离时，很容易吸附水中蛋白质、胶体粒子等疏水性物质而导致膜孔堵塞，造成膜污染。膜污染是不可逆现象，会导致膜通量下降，分离效果差，缩短膜的使用寿命[15]，制约了其在生化制药、食品饮料和水体净化等水相体系中的应用。

因此PVDF膜的亲水化改性具有重要的实际意义，已成为研究热点之一。其改性主要是从膜本体及膜表面两个角度着手，前者是通过对制膜液进行亲水化处理来改善PVDF微孔膜的性能；后者是通过在成品膜的表面引入亲水基团来达到改性目的。

多孔膜应用：聚偏氟乙烯（PVDF）已成为一个应用于制备微滤和超滤的基本材料膜。它的优势，包括良好的热稳定性和机械性能，优良的耐化学性，良好的加工性能 . 为了探究PVDF成孔膜的均一性，本实验探究活性剂和超分子对pvdf的结晶行为的影响。

超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。

2.国内外进展

2.1膜本体的亲水化改性

共混膜一般是用PVDF、亲水性聚合物、溶剂制成共混溶液，再将该溶液的液膜在非溶剂中浸没沉淀得到。改性后的PVDF膜同时具备PVDF原有的优良性能和亲水性聚合物的亲水特性，在截留率基本不变的情况下，大大提高了水通量和抗污染能力，膜的综合性能优异[2,16]。此方法的关键是PVDF与亲水性聚合物的相容性，它是能否成膜及成膜后结构性质的重要影响因素。已报道的与PVDF共混的亲水性聚合物有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PAN)、醋酸纤维素(CA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)等。

共聚改性首先对PVDF进行活化处理，使其分子链上生成自由基等活性点，再选用合适的试剂与活化处理后的PVDF反应，在其分子链上引入羟基、羧基等极性基团或接枝亲水性单体，然后由该物质的溶液浸没沉淀制得分离膜[2]。经过共聚改性的膜本体亲水性明显提高，且引入的侧链可降低PVDF分子链间的次价力，抑制结晶形成，从而影响膜结构。[16]如首先用O3处理PVDF聚合物，使PVDF分子链上产生一定量的活性基团，然后在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中和大分子聚乙烯基乙二醇甲基醚三甲基丙酸酯(PEGMA)热共聚，制得PVDF-g-PEGMA接枝共聚物。由此共聚物制得的微孔膜具有较高的离子迁移率和稳定的电化学性质，可用作电池隔膜。此外，偏氟乙烯还可以与三氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯单体共聚制膜，前两类是具有压电、热电性的柔性有机敏感材料，在机电换能、传感器等领域有好的应用前景而后者则是优良的锉离子电池隔膜。

2.2膜表面的亲水化改性