【編號】2021-76

【題名】遠程氬等離子體對聚偏氟乙烯超濾膜的表面改性

【作者】李茹，張宇，李茜等

【機構】西安工程大學環境與化學工程學院

【刊名】高分子材料科學與工程（2021年06期）

【文摘】利用朗繆爾探針和發射光譜法診斷遠程氬等離子體，確定了離子密度和活性粒子的分布規律，以預測最佳改性區域；采用遠程氬等離子體改性聚偏氟乙烯(PVDF)超濾膜，設計正交實驗探究遠程氬等離子體處理改性效果的最優工藝組合，并通過水接觸角表征超濾膜改性前后的親水性能；利用掃描電鏡和X射線光電子能譜表征膜表面的形貌和化學成分變化,并通過拉伸性能測試表征改性后PVDF超濾膜強度。最后，通過海藻酸鈉(SA)過濾實驗評價膜改性前后過濾性能及抗污染性能。實驗結果表明，遠程氬等離子體改性的最優條件為，射頻功率90W、處理時間90s、壓強20Pa、距放電中心40cm處；PVDF超濾膜表面通過遠程氬等離子改性后，其表面通過引入含氧、含氮基團提高了其表面親水性能，水接觸角從95.63°降至62.19°，且改性后的PVDF超濾膜最大拉伸強度由403.11 gf/cm²增至為439.37 gf/cm²。通過SA過濾實驗，改性后的PVDF超濾膜具有良好的過濾性能和抗污染性能，其水通量和SA通量分別從123.36 L/(m²?h)，49.08 L/(m²?h)增至151.98 L/(m²?h)，68.10 L/(m²?h)，截留率從77.35％ 增至87.25％，總污染率從72.50％ 降至60.20％。