CO/VDF抗润湿膜在膜蒸馏过程中的应用

膜蒸馏技术在海水淡化、超纯水制备、挥发性物质分离等方面有着重要的应用，但膜亲水化依然是限制膜蒸馏（MD)推广及发展的重要因素之一．对膜表面进行亲/疏水政性是政善膜抗湿性能的常用方法．然而,政性涂层往往会增加膜蒸馏的传质阻力，降低分离效率。氧化石,墨烯(GO)作为一种新型纳米材料，在膜分离技术的中有着越来越广泛的应用。它具有丰富的官能团，并且可以为分子提供快速的渗透通道,具有优异的防污性能，分子模拟和实验工作巴经证明了 GO对盐分子的不渗透性以及对水蒸气分子的高透性，GO 在脱盐过程中將具有巨大的开发潜力．本实验采用动态过滤法,将低含量的氧化石墨烯（GO）负载在聚偏氟乙烯(PVDF)疏水平板基膜中,对膜表面及膜孔道进行了修饰,制备了具有抗润湿性能的GO/PVDF 复合膜．政性后，膜面Zeta 电位从—33.01mV 降低到 一41.39mV,表面水接触角从129.3°降低到 124.5°,液体透过压力(LEP)从170 KPa降低到150 kPa,膜最大孔径从2.019 sm 降低到 0.986pm，并使用 EDX,TEM 证明了CO 在膜内的存在.GO 对大孔缺陷的修复及对荷负电物质的静电排斥作用使之能够有效抑制膜被含阴离子表面活性剂的盐溶液润湿•将基膜及复合膜应用于处理含有50 mg/L 十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 的氯化钠溶液的直接接触膜蒸馏(DCMD)过程中,对其抗润湿性能进行了测试(图1).5h后,基膜的透过液电导上升至1251 1S/cm，而复合膜较原始PVDF 膜具有更高的稳定性(G0-39,G0-78,G0-156可分别降低至 19315/cm，7511S/cm 和 421S/cm）。作为对照，使用HI 蒸气将负载在膜上的氧化石墨烯还原，得到IGO/PVDF 复合膜，其最大孔径较 GO/PVDF 膜没有政变,Zeta 电位，LEP 及接触角值都有所提高，但膜的抗润湿性能并没有进一步提升．最后,使用同样的负載方法此较了 SiO，改性膜，测试结果表明，SiO:/PVDF 膜不具有抗润湿性能，这是因为大部分Si0,堆积在膜面的孔口中(因2),没有对孔道起到修饰作用．综上,GO/PVDF 复合膜抗润湿性能可归因于最大孔缺陷的修复及界面排斥作用．此制备方法简易,绿色环保，在不影响膜通量的情况下使膜稳定性大幅提升，有效地缓解了膜亲水化。