通过构建三维水友网络,对具有化学抗性的聚四乙烯 (PTFE) 毛细膜进行水友性修改
Mingpeng Hou1, Qiuying Li1, Yanchao Che2
1School of Material Science and Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.
Polymers
|April 27, 2024
概括
这项研究通过创建水友网络来增强用于过水的聚四乙烯 (PTFE) 膜. 经过修改的PTFE毛细管膜显示出改善的水流和化学阻力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 聚四乙烯 (PTFE) 毛细管膜具有出色的化学和热电阻,广泛用于分离技术.
- PTFE固有的疏水性限制了其在水过应用中的有效性.
- 开发增强PTFE水友性的方法对于扩大其在水处理中的使用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种用于修改PTFE毛细管膜的新方法,以提高其水友性和水流量.
- 为了研究改造膜的化学稳定性和结构完整性.
- 评估这些改造膜在先进水过方面的潜力.
主要方法:
- 自由基共聚合的烯胺 (AM),N,N-甲基基烯胺 (MBA) 和乙烯三西兰 (VTES).
- 解-凝聚着西兰键,形成与PTFE物理交织在一起的3D水友网络.
- 修改膜的特性,包括水接触角度测量和纯水流量测试.
- 通过沉浸在酸性,性和氧化溶液中评估化学耐药性.
主要成果:
- 经过修改的PTFE毛细管膜显示水接触角度显著减少 (24.3-61.2%的减少).
- 纯水流量从0大幅增加到1732.7-2666.0 L/m2·h.
- 增强的水友性归因于引入的胺和西洛基以及增加的表面粗度.
- 经过修改的膜在强化学溶液 (HCl,NaOH,NaClO) 中浸泡2周后保持了水友性和结构完整性.
结论:
- 开发了一种成功的方法来制造具有水友性和耐化学物质的PTFE毛细管膜.
- 修改后的膜显示了提高水过效率的巨大潜力.
- 这一进步解决了传统PTFE膜在水处理应用中的局限性.


