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PVDF具有热稳定性好,抗腐蚀能力强,结构稳定等优点,所以被用作分离膜的首选材料。膜技术现在广泛用于污水的处理,但是PVDF膜具有强的疏水性,容易被污染,这就限制了PVDF膜在水处理领域的应用。为了使PVDF膜更好的运用在污水处理技术中,实验着重研究了PVDF膜的改性方法,期待其亲水性和抗污染性提高。此外,纳米材料是当今重点发展的材料之一,具有尺寸小、比表面积大的特点。把纳米材料与PVDF结合,在维持聚合物固有特性的基础上,借助纳米材料克服PVDF缺陷,为发挥PVDF膜技术在处理废水中高效率、低成本的优势,克服其缺点,推动膜法水处理技术在实际水处理中的广泛应用奠定技术基础。 本研究利用自制纳米粒子磷酸银改性PVDF膜,分别以共混法和涂覆法制备了改性PVDF膜。其中涂覆法是将矿石粉添加到PVDF铸膜液中,经相转化成膜后,再在PVDF膜表面通过界面反应,涂覆纳米磷酸银。首先,通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察膜表面形貌和孔形态;其次,通过XRD、TG-DTA和水接触角等分析了磷酸银和矿石粉在PVDF膜中的分布、含量和界面性;最后,研究了改性PVDF膜的分离性能,考察了改性膜的抗污染性能和抑菌性能。 结果表明,在铸膜液中添加磷酸银的量存在一个阈值,即Ag3PO4添加量不能超过1%。经光辅助清洗改性PVDF膜的通量恢复率可达到85%以上,比未改性的PVDF膜提高了30%,膜表面水接触角降到57.8°,比未改性的PVDF膜降低了42.2°。此外,经表面涂覆改性的PVDF膜的水通量达到453.6 L·m-2·h-1,膜表面水接触角为54.1°,与纳米磷酸银改性PVDF膜相比较,呈现出优异的亲水性。通过抑菌圈实验法证实了改性PVDF膜表面具有较强的抑菌效果。另外,还探讨了PVDF膜的清洗方法,确立了行之有效的曝气/光辅助相结合清洗工艺,对改性PVDF膜的通量恢复具有潜在的应用价值和社会效益。